Конец всему

Несколько вариантов сценария будущего для Вселенной

Популярная механикаСтиль жизни

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 и читайте статьи из популярных журналов

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Те дроиды, которых вы ищете Те дроиды, которых вы ищете

Обзор популярных роботов-пылесосов

Популярная механика, май'19
Техпарад Техпарад

Новости мира науки

Популярная механика, май'19
Теловидение Теловидение

Научишься слышать свое тело — получишь доступ к ресурсам, о которых не знал

Собака.ru, май'19
6 фильмов, которые нужно посмотреть на The Art Newspaper Film Festival 6 фильмов, которые нужно посмотреть на The Art Newspaper Film Festival

С 17 по 23 сентября в Москве пройдет Фестиваль фильмов об искусстве

Esquire, сентябрь'18
«Мы рождены не работать, а наслаждаться жизнью». Правила бизнеса Джека Ма «Мы рождены не работать, а наслаждаться жизнью». Правила бизнеса Джека Ма

Правила бизнеса основателя Alibaba и богатейшего предпринимателя Китая Джека Ма

Forbes, сентябрь'18
13 признаков, что над ребенком издеваются в школе 13 признаков, что над ребенком издеваются в школе

Чтобы помочь ребенку, ставшему жертвой буллинга, важно вовремя заметить проблему

Psychologies, сентябрь'18
От благодарного генофонда: 12 свежих номинатов Дарвиновской премии От благодарного генофонда: 12 свежих номинатов Дарвиновской премии

Ежегодный обзор лауреатов Дарвиновской премии

Maxim, сентябрь'18
“Сексуальные грезы помогают нам раскрыться в реальности” “Сексуальные грезы помогают нам раскрыться в реальности”

Эротические сновидения имеют глубокий смысл

Psychologies, октябрь'18
Эмилия Кабакова: «У художников есть хорошие жены, а есть невозможные. Я — невозможная» Эмилия Кабакова: «У художников есть хорошие жены, а есть невозможные. Я — невозможная»

Выставка Ильи и Эмилии Кабаковых «В будущее возьмут не всех»

Esquire, сентябрь'18
Дмитрий Нагиев Дмитрий Нагиев

Дмитрий Нагиев о том, как не растерять талант драматический и человеческий

Psychologies, октябрь'18
Под гнетом санкций. Каким будет курс рубля в ближайшие месяцы Под гнетом санкций. Каким будет курс рубля в ближайшие месяцы

Давление на рубль сохранится этой осенью на фоне выборов в США

Forbes, сентябрь'18
Кто такие Джорджия Тордини и Джильда Амброзио Кто такие Джорджия Тордини и Джильда Амброзио

Основательницы Attico рассказали Vogue о новой коллекции бренда

Vogue, сентябрь'18
Марсианский обман. Как SpaceX заработает на новой «холодной войне» Марсианский обман. Как SpaceX заработает на новой «холодной войне»

Выиграет ли Илон Маск от участия в новой «холодной войне»

Forbes, сентябрь'18
Как жить лучше, а платить меньше? Как жить лучше, а платить меньше?

Вопрос на миллион: как покупать так, чтобы деньги не заканчивались

CHIP, сентябрь'18
Недотроги Недотроги

Кому выгодно нашествие компьютерных голограмм

GQ, октябрь'18
Илья Лагутенко Илья Лагутенко

16 октября лидеру группы «Мумий Тролль» исполняется 50 лет

Elle, октябрь'18
Fortnite: Battle Royale Fortnite: Battle Royale

Fortnite: Battle Royale. Та же PUBG, только в профиль

Игромания, октябрь'18
Дельфин и русалка Дельфин и русалка

Драму «На районе» с Данилой Козловским сняла его девушка Ольга Зуева

Tatler, октябрь'18
“Volkswagen Коммерческие автомобили” на выставке «Гидроавиасалон-2018» “Volkswagen Коммерческие автомобили” на выставке «Гидроавиасалон-2018»

“Volkswagen Коммерческие автомобили” на выставке «Гидроавиасалон-2018»

National Geographic, сентябрь'18
Учебная тревога. Как провести тренинг с тайными целями Учебная тревога. Как провести тренинг с тайными целями

Обучение персонала — возможность провести в компании кадровые изменения

Forbes, сентябрь'18
«Великая святыня будет помогать многим людям» «Великая святыня будет помогать многим людям»

Патриарх Кирилл освятил уникальный храм в Когалыме

Огонёк, сентябрь'18
От Бэтмена до Звездного пути: 6 самых удачных перезапусков франшиз От Бэтмена до Звездного пути: 6 самых удачных перезапусков франшиз

Уже почти неделю в российском прокате «тусуется» новый «Хищник»

Playboy, сентябрь'18
Сотвори себе Q мира... Сотвори себе Q мира...

Появление Audi Q2 вынудило Q3 подрасти — теперь это не самая младшая модель

Quattroruote, октябрь'18
Бро, это элементарно: 10 завтраков, с которыми справится даже школьник Бро, это элементарно: 10 завтраков, с которыми справится даже школьник

«Итак, будем готовить это два часа» — такой завтрак мы точно не будем

Playboy, сентябрь'18
Будь на стриме Будь на стриме

Как стриминговые сервисы убили музыкальный бизнес и открыли новых звезд

Esquire, октябрь'18
Своими словами Своими словами

Бейонсе не нуждается ни в представлении, ни в наших вопросах

Glamour, октябрь'18
Доля риска Доля риска

Антон Зоркин ищет клады на болотах

Men’s Health, октябрь'18
Семейная реликвия Семейная реликвия

Озеро в Псковской области – Синовино

АвтоМир, сентябрь'18
Такие наши годы Такие наши годы

Как полюбить и принять свой возраст

Добрые советы, октябрь'18
20 самых смешных фотографий животных 2018 года 20 самых смешных фотографий животных 2018 года

Смешные фотографии животных с конкурса The Comedy Wildlife Photography Awards

Esquire, сентябрь'18