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

Яндекс.Станция Яндекс.Станция

Вот уже неделю Яндекс.Станция живет у меня дома

Популярная механика
Потребитель вкусил отечественного Потребитель вкусил отечественного

Оператор фискальных данных отчитался о покупках россиянами вина

РБК
Новая бронетанковая доктрина Новая бронетанковая доктрина

О зарождении новой бронетанковой доктрины

Популярная механика

Александр Силин выложил на своей странице в Фейсбуке скандальный пост

Cosmopolitan
Механик в аду Механик в аду

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

Популярная механика
Года – не беда Года – не беда

Сохранить кожу молодой как можно дольше помогут косметические средства

StarHit
Заплечных дел мастер Заплечных дел мастер

Почти бесконечный боезапас за спиной

Популярная механика
Shadow of the Tomb Raider Shadow of the Tomb Raider

Такая несмелая Shadow of the Tomb Raider

Игромания
Не просто фантастика Не просто фантастика

Городской тест-драйв беспилотного автомобиля

Популярная механика
От культуры к развитию От культуры к развитию

Туристическая отрасль уходит из-под контроля Минкультуры в Минэкономразвития

РБК
Летающий фрегат Летающий фрегат

Российский проект транспортного беспилотника с вертикальными взлетом и посадкой

Популярная механика
Новый BMW X4 – уникальный стиль и спортивный характер Новый BMW X4 – уникальный стиль и спортивный характер

Новый BMW X4 открывает еще одну главу в истории успеха баварского бренда

National Geographic
Война миров 1.0 Война миров 1.0

Главная мужская игра World Of Tanks получила самое глобальное обновление

Популярная механика
Режиссер года. Дмитрий Черняков Режиссер года. Дмитрий Черняков

Режиссер года. Как «Тристан» Дмитрия Чернякова покорил Берлин

GQ
Полет над глобусом Полет над глобусом

О запуске искусственных спутников

Популярная механика
Донбасс между миром и войной Донбасс между миром и войной

Убийство Александра Захарченко окончательно хоронит проект «Новороссия»

Эксперт
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика
Что мы знаем о Homo naledi: 7 интересных фактов Что мы знаем о Homo naledi: 7 интересных фактов

Как спелеологи-любители сделали удивительное открытие о Homo naledi

Популярная механика
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Славянская душа Славянская душа

Первым делом актер Милош Бикович познакомил новую возлюбленную с Россией

StarHit
Очень сложная игра Очень сложная игра

Первая полезная компьютерная игра

Популярная механика
Маленький победоносный холивар Маленький победоносный холивар

Почему человек так любит холивары и как зацепить публику в соцсетях

Maxim
Когда лайнер бьет хвостом Когда лайнер бьет хвостом

Авиаинциденты с «тейлстрайком»

Популярная механика
Ключевые разногласия Ключевые разногласия

ЦБ предстоит учесть ситуацию с курсом рубля и доказать свою независимость

РБК
Нервные клетки не восстанавливаются? Нервные клетки не восстанавливаются?

Может ли мозг взрослого человека образовывать новые нейроны взамен утраченных

Популярная механика
Дамский кошелек. Как в США поддерживают женщин-предпринимателей Дамский кошелек. Как в США поддерживают женщин-предпринимателей

На какую помощь может рассчитывать женщина, открывая собственный бизнес

Forbes
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Большая энциклопедия джентльмена Большая энциклопедия джентльмена

Как вести себя в театре, музее и на красной дорожке

GQ
Боты еще всем покажут Боты еще всем покажут

Команда ботов OpenAI Five выступила на киберспортивном турнире по Dota 2

Популярная механика
8 рецептов блюд с сезонными фруктами и овощами от шеф-поваров из городов России 8 рецептов блюд с сезонными фруктами и овощами от шеф-поваров из городов России

Подборка рецептов от шеф-поваров из различных уголков России

Cosmopolitan
Открыть в приложении