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

Когда лайнер бьет хвостом Когда лайнер бьет хвостом

Авиаинциденты с «тейлстрайком»

Популярная механика
5 признаков того, что тебя пора повысить (а то сколько можно) 5 признаков того, что тебя пора повысить (а то сколько можно)

Пришло время наконец понять, нужно ли тебе просить повышения

Playboy
КВ-1 к маршу готов КВ-1 к маршу готов

Танки, участвовавшие в битве на Неве

Популярная механика
Секреты шести самых зрелищных кинотрюков Секреты шести самых зрелищных кинотрюков

Летать, выпрыгивать из горящей машины, разбивать спиной стекло?

Maxim
Карта дня беспилотника Карта дня беспилотника

Как города России готовятся к появлению беспилотных автомобилей

Популярная механика
В порядке важности В порядке важности

Саша Филипенко — об эпохе безразличия

GQ
У Солнца под боком У Солнца под боком

О том, какие загадки должен решить меркурианский зонд

Популярная механика
Старт миссии на остров Диско: очень холодно и очень красиво Старт миссии на остров Диско: очень холодно и очень красиво

Благодаря отопительному котлу в жилище ученых на заполярном острове будет тепло

Популярная механика
Заплечных дел мастер Заплечных дел мастер

Почти бесконечный боезапас за спиной

Популярная механика
Грустный праздник Грустный праздник

Отец Романа Трахтенберга рассказал о борьбе с раком и странных снах о сыне

StarHit
Пластмассовая армия Пластмассовая армия

Сборные модели с высокой степенью детализации и технической достоверности

Популярная механика
У природы нет плохой погоды: как выбрать метеостанцию для квартиры? У природы нет плохой погоды: как выбрать метеостанцию для квартиры?

Погода за окном отличается от прогноза? Поможет домашняя метеостанция

CHIP
Выход дракона Выход дракона

Впервые в истории лидером по количеству космических запусков станет Китай

Популярная механика
Зачем вы травите? Зачем вы травите?

Токсичные отношения — не синоним эмоционального насилия

Glamour
Мусор и ветер Мусор и ветер

Каждый из нас производит сотни килограммов отходов в год

Популярная механика
Записки эксгибициониста Записки эксгибициониста

Остаться незамеченным на этой машине просто невозможно

Robb Report
Заблудился в Америке Заблудился в Америке

Дизельпанк: параллельная вселенная словенского художника Андрея Трохи

Популярная механика
Чувство вины: регулятор поведения или комплекс? Чувство вины: регулятор поведения или комплекс?

Чувство вины особенно сильно выражено у будущих и молодых мам

9 месяцев
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

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

Популярная механика
Бульдозер и колготки. Россия допустит женщин к запрещенным профессиям Бульдозер и колготки. Россия допустит женщин к запрещенным профессиям

В ближайшее время женщины смогут работать машинистами локомотивов

Forbes
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Осенний счет. Какие компании покинули рейтинг Forbes Осенний счет. Какие компании покинули рейтинг Forbes

Ряд компаний покинули рейтинг Forbes:

Forbes
Новая бронетанковая доктрина Новая бронетанковая доктрина

О зарождении новой бронетанковой доктрины

Популярная механика
Шоу без повода: о чем не рассказал Тони Роббинс на своем семинаре Шоу без повода: о чем не рассказал Тони Роббинс на своем семинаре

Почему многие ушли с лекции Тони Роббинса разочарованными?

Forbes
Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
Эмми 2018: полный список победителей телевизионной премии Эмми 2018: полный список победителей телевизионной премии

Юбилейная 70-я церемония вручения телевизионной премии «Эмми»

Cosmopolitan
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика
Вся правда о прививке от гриппа Вся правда о прививке от гриппа

Чтобы прививка была эффективна, важно, когда именно она сделана

Лиза
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Когда пора? Доходчивый и не слишком заумный гид по зимним шинам Когда пора? Доходчивый и не слишком заумный гид по зимним шинам

Все, что нужно знать о резине, и ничего лишнего

Maxim
Открыть в приложении