Несколько вариантов сценария будущего для Вселенной

Популярная механикаНаука

Конец всему

Четыре способа уничтожить вселенную с помощью трех греческих букв

Текст: Роман Фишман

В чем бы мы себя ни убеждали, что бы ни делали, будущее в целом измерено и предопределено. Через 50 млн лет север Африки соединится с Евразией, и Средиземное море перестанет существовать. Через 8 млрд лет Солнце превратится в белого карлика. Еще несколько миллиардов лет – и расширение Вселенной ускорится настолько, что расстояние до галактик за пределами нашего ближайшего окружения начнет расти быстрее скорости света, и они навсегда скроются из виду. Спустя триллион лет образование новых звезд остановится, Солнце остынет до нескольких градусов ниже нуля. Но что дальше?

Лямбда (λ). Нестационарная Вселенная

Вплоть до 1915 года Вселенная не менялась. Пространство и время считались вечными и бесконечными, неизменными, как сцена, на которой разворачиваются великие драмы физики и человеческой жизни. Однако появившаяся сто лет назад общая теория относительности изменила все. Она связала гравитацию с деформациями пространства-времени. Сама ткань космоса может изменяться, реагировать на материю и энергию. Это значит, что когда-то у нее было начало и когда-нибудь наступит конец. Первым этот переворот почувствовал еще Эйнштейн, выводя математическую формулировку своей теории, – почувствовал, но сам не осознал произошедшей революции.

Для того чтобы полученные им уравнения сохраняли неподвижность статичной Вселенной, ученый уравновесил их дополнительным членом, космологической постоянной λ (лямбда). От непонятной, неизвестно откуда берущейся буквы Эйнштейн пытался избавиться упорно, вплоть до начала 1920-х, когда российский физик Александр Фридман взглянул на проблему под новым углом и показал, что лямбда-член вовсе не был ошибкой или лишней деталью, просто Вселенная нестационарна и будет либо сжиматься, либо расширяться. Уже к концу того же десятилетия удалось подтвердить, что мы живем именно во фридмановском мире.

Измерив спектры далеких галактик, Жорж Леметр и Эдвин Хаббл обнаружили, что те разлетаются в стороны, удаляясь друг от друга. Казалось, что надобность в лямбде отпала: Вселенная расширяется, и космологическая константа указывает на это расширение. Конечный итог этого процесса в такой модели определяется гравитацией, а значит – массой Вселенной.

Если ее достаточно, то притяжение останется довольно сильным и в конце концов пространство начнет коллапсировать, словно при Большом сжатии, искривляясь все сильнее, пока снова не превратится в сингулярность. В противном случае победит расширение, и космос будет увеличиваться до бесконечности. Размазанная по нему материя со временем распределится хаотически и полностью равномерно, остыв и обеспечив тепловую смерть Вселенной – максимальную энтропию вечной и мертвой пустыни, Большое замерзание.

Ро (ρ). Расширяющаяся Вселенная

Общая гравитирующая масса Вселенной зависит от ее плотности. Расширение сменится схлопыванием, если средняя плотность ρ (греч. «ро») больше критического значения ρс . В этом варианте спустя многие миллиарды лет Большое сжатие объединит все звезды в единую огромную галактику. Температура фонового излучения повысится до комнатной, а затем и выше, пока оно не затмит свет оставшихся звезд. Сами звезды и газопылевые облака коллапсируют, раскалившиеся атомы распадутся на части, протоны и нейтроны развалятся на кварки – словно при просмотре истории Большого взрыва задом наперед.

Кстати, из общей теории относительности мы помним, что масса должна создавать положительную кривизну пространства-времени. Одним из свойств такого космоса будет геометрия, отличающаяся от Евклидовой: если он хотя бы слегка искривлен наружу, то сумма углов любого треугольника окажется слегка, но больше 180°, как в геометрии Римана, которая соответствует фигурам на поверхности сферы. Итак, при ρ > ρс пространство будет замкнутым и с положительной кривизной, наподобие сферы, а его расширение закончится сжатием и новым коллапсом в сингулярность.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ракетный маневр Ракетный маневр

С S7 Space связывают надежды на развитие отечественной частной космонавтики

Популярная механика
15 книг, которые нужно прочитать этой осенью 15 книг, которые нужно прочитать этой осенью

15 книг, которые нужно прочитать этой осенью

Esquire
Нервные клетки не восстанавливаются? Нервные клетки не восстанавливаются?

Может ли мозг взрослого человека образовывать новые нейроны взамен утраченных

Популярная механика
Почему женщины живут с манипуляторами? Почему женщины живут с манипуляторами?

4 разновидности самообмана, которым занимаются женщины в абьюзивных отношениях

Psychologies
Летающая парта нового поколения Летающая парта нового поколения

Сверхманевренный учебный самолет с крыльями обратной стреловидности

Популярная механика
Как выжить в переменчивую погоду? Как выжить в переменчивую погоду?

Несколько лайфхаков на случай, если в один день ожидается дождь и солнце

GQ
Карта дня беспилотника Карта дня беспилотника

Как города России готовятся к появлению беспилотных автомобилей

Популярная механика
Тест портативного пылесоса Polaris PVCS 0922HR: комфортная уборка за 30 минут Тест портативного пылесоса Polaris PVCS 0922HR: комфортная уборка за 30 минут

Обзор новой модели пылесоса Polaris PVCS 0922 HR

CHIP
Целого мира мало Целого мира мало

Человечеству грозит дефицит самых простых минеральных ресурсов

Популярная механика
Погоня за удовольствиями в гоночный уикенд в Сочи Погоня за удовольствиями в гоночный уикенд в Сочи

Формула-1 Гран-При России — идеальный повод приехать в Сочи в эти выходные

Esquire
Кресла вместо бомб Кресла вместо бомб

Бомбардировщик превратили в бизнес-джет

Популярная механика
6 изощренных фактов о фильме «Пила» 6 изощренных фактов о фильме «Пила»

Ни одно семейное кино не пробуждает любовь к жизни так же сильно, как «Пила»

Maxim
Мир-кольцо Мир-кольцо

Земли в форме бублика: добро пожаловать на обруч и пончик

Популярная механика
Перелетные ястребы Перелетные ястребы

Почему омский «Авангард» стал играть в хоккей в Балашихе

Forbes
Механик в аду Механик в аду

Зонд AREE – никакой электроники, только старая школа и верная механика

Популярная механика
Классика по-новому Классика по-новому

Работа с модными оттенками и их сочетаниями

SALON-Interior
Чистый тяжелый металл Чистый тяжелый металл

Как производят слитки драгоценных металлов

Популярная механика
Синдром «все сама»: как научиться просить и принимать помощь Синдром «все сама»: как научиться просить и принимать помощь

Почему женщины не умеют просить о помощи, отвергают ее и что с этим делать

Psychologies
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
10 общепризнанно худших фильмов в истории 10 общепризнанно худших фильмов в истории

Недостаточно снять плохой фильм!

Maxim
Без рулей и элеронов Без рулей и элеронов

Можно ли обойтись без таких привычных элементов самолета, как рули и элероны?

Популярная механика
Travel-лайфхаки от Маши Миногаровой Travel-лайфхаки от Маши Миногаровой

Как оставаться красивой и счастливой во время перелетов

Cosmopolitan
Яндекс.Станция Яндекс.Станция

Вот уже неделю Яндекс.Станция живет у меня дома

Популярная механика
У будущего есть лицо У будущего есть лицо

Cosmo знакомится с Александрой Шипп

Cosmopolitan
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Оттолкнулись от дна. Курс доллара вернется к уровню 60-65 рублей Оттолкнулись от дна. Курс доллара вернется к уровню 60-65 рублей

До конца этого года у российской валюты есть шанс укрепиться

Forbes
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
«Блин, маме позвонить забыл!»: 8 вещей, которые нельзя делать в постели «Блин, маме позвонить забыл!»: 8 вещей, которые нельзя делать в постели

Если ты в очередной раз не хочешь все испортить, эти советы для тебя

Playboy
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика
Екатерина Волкова: «В нашей семье – как на пороховой бочке, но это нормально» Екатерина Волкова: «В нашей семье – как на пороховой бочке, но это нормально»

Екатерина Волкова рассказывает о секретах брака

Лиза
Открыть в приложении