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

Надежный рекордсмен Надежный рекордсмен

Сельскохозяйственные тракторы и рекорды «Ростсельмаша»

Популярная механика
Много фальши. Что делать, если банкомат выдал поддельную купюру Много фальши. Что делать, если банкомат выдал поддельную купюру

Вброс фальшивых пятитысячных купюр заставил банки приостановить выдачу банкнот

Forbes
Мир Дикого Востока Мир Дикого Востока

Как в Китае рождается медицина будущего

Популярная механика
Просит бури Просит бури

Саша Лусс — о новой работе, съемках в Москве и ролях мечты

Vogue
Когда лайнер бьет хвостом Когда лайнер бьет хвостом

Авиаинциденты с «тейлстрайком»

Популярная механика
Платье на брюки и еще пара трендов из 90-х: 16 луков с показа Victoria Beckham Платье на брюки и еще пара трендов из 90-х: 16 луков с показа Victoria Beckham

Платье на брюки и еще пара трендов из 90-х: 16 луков с показа Victoria Beckham

Cosmopolitan
У Солнца под боком У Солнца под боком

О том, какие загадки должен решить меркурианский зонд

Популярная механика
Как пить с китайцами Как пить с китайцами

Как пить спиртное, оказавшись за одним столом с китайцами

Maxim
Знаки и смыслы Китая Знаки и смыслы Китая

Китайская иероглифика прекрасна чувствует себя даже в цифровую эпоху

Популярная механика
Когда компьютеры обгонят человека: футурологи уточнили прогноз Когда компьютеры обгонят человека: футурологи уточнили прогноз

Питер Диамандис и Рэй Курцвейл побеседовали о будущем человечества

Forbes
Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
Marvel’s Spider-Man: новая игра о культовом супергерое вышла на PS4 Marvel’s Spider-Man: новая игра о культовом супергерое вышла на PS4

Marvel’s Spider-Man: новая игра о культовом супергерое вышла на PS4

Популярная механика
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
Торговая война: Трамп призывает Apple уйти из Китая Торговая война: Трамп призывает Apple уйти из Китая

Торговая война США с Китаем в очередной раз может ударить по Apple

Forbes
С горочки спустился С горочки спустился

Мы встретились с чемпионом России по форкроссу Иваном Кунаевым

Популярная механика
На земле Новгородской На земле Новгородской

Как отлично отдохнуть всего за одни выходные

Лиза
Чистый тяжелый металл Чистый тяжелый металл

Как производят слитки драгоценных металлов

Популярная механика
Большие маневры Большие маневры

Сравнительный тест Cadillac Escalade и Infiniti QX80

АвтоМир
Наука о прикосновениях Наука о прикосновениях

Белорусский стартап реализовал технологию передачи тактильных ощущений для VR

Популярная механика
Как не запороть собеседование: 18 ответов на главные вопросы работодателя Как не запороть собеседование: 18 ответов на главные вопросы работодателя

Скорее всего, тебе будут задавать именно эти вопросы на собеседовании

Playboy
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
«Злость, агрессия, гнев — это тоже мы. Только признав это, мы становимся свободными» «Злость, агрессия, гнев — это тоже мы. Только признав это, мы становимся свободными»

О том, как работает психосоматика и почему нам сложно противостоять стрессу

Psychologies
Портрет генами Портрет генами

ДНК-фенотипирование позволит восстановить облик преступника по его генам

Популярная механика
Советский День Д: высадка на Курилы Советский День Д: высадка на Курилы

Как красноармейцы повторили знаменитую высадку в Нормандии

Maxim
Осколочно-фугасный ливень Осколочно-фугасный ливень

Осколочно-фугасный ливень. Рой ударных БПЛА с авиабомбами Hatchet

Популярная механика
Иллюминаты или провокаторы? 10 загадок необычного брака Бейонсе и Джея Зи Иллюминаты или провокаторы? 10 загадок необычного брака Бейонсе и Джея Зи

Бейонсе и Джей Зи — одна из самых влиятельных пар шоу-бизнеса

Cosmopolitan
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
“Сексуальные грезы помогают нам раскрыться в реальности” “Сексуальные грезы помогают нам раскрыться в реальности”

Эротические сновидения имеют глубокий смысл

Psychologies
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Рожденные в СССР: почему российские миллиардеры не любят вспоминать 90-е Рожденные в СССР: почему российские миллиардеры не любят вспоминать 90-е

Многие свои первые миллионы, продавая вареные джинсы в постперестроечные времена

Forbes
Открыть в приложении