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

Китайский Карлсон Китайский Карлсон

Самой сложной и красивой игрушкой в мире был радиоуправляемый вертолет

Популярная механика
Ворота в Европу Ворота в Европу

Смоленская область включилась в инвестиционную гонку

РБК
Кошка на пути домой Кошка на пути домой

Кошка на пути домой. От совершенного хищника к совершенному домашнему питомцу

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

Как оставаться красивой и счастливой во время перелетов

Cosmopolitan
Ради тишины и чистоты Ради тишины и чистоты

Корабли на электричестве покоряют фьорды Норвегии

Популярная механика
Почему Молли Годдард — королева тюля Почему Молли Годдард — королева тюля

Как всего за три года Молли Годдард стала любимицей звезд

Vogue
Картонная инженерия Даниеля Агдага Картонная инженерия Даниеля Агдага

Австралийский художник Даниель Агдаг делает скульптуры из картона

Популярная механика
Мария Порошина в ожидании Мария Порошина в ожидании

Интервью с Марией Порошиной

Караван историй
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика

Фантаст Лави Тидхар заработал репутацию лучшего мастера научной фантастики

Популярная механика
Очень сложная игра Очень сложная игра

Первая полезная компьютерная игра

Популярная механика
Мышцы как у пахана: комплекс упражнений от автора книги «Фитнес в одиночной камере» Мышцы как у пахана: комплекс упражнений от автора книги «Фитнес в одиночной камере»

Тебе не понадобится ничего, кроме собственного тела и пары подручных предметов

Maxim
Небо для катамаранов Небо для катамаранов

Современные самолеты построены по так называемой нормальной схеме

Популярная механика
Лайкнул – в тюрьму Лайкнул – в тюрьму

Лайкнул – в тюрьму. Зачем нужно штамповать дутые дела за «экстремизм» в соцсетях

Русский репортер
Интеллект для самолета Интеллект для самолета

Многофункциональная боевая машина следующего поколения

Популярная механика
Три пути Кремля. Избиратели недовольны, но перемен не хотят Три пути Кремля. Избиратели недовольны, но перемен не хотят

В ряде регионов выборы губернаторов вышли из под контроля

Forbes
Техпарад Техпарад

Новости мира науки

Популярная механика
«Многие пытаются угрожать судами. Но часто звонят, чтобы сказать спасибо» «Многие пытаются угрожать судами. Но часто звонят, чтобы сказать спасибо»

Интервью с автором и ведущим проекта «НашПотребНадзор» на НТВ

Cosmopolitan
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
«Неполная семья» — это клеймо? «Неполная семья» — это клеймо?

Термин «неполная семья» предполагает дефицит, из которого возникают сложности

Psychologies
Без рулей и элеронов Без рулей и элеронов

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

Популярная механика
Египетская сила Египетская сила

Молодой рэпер Pharaoh о статусе рок-звезды, протестах юности, хейтерах и дебошах

Vogue
Любой каприз Любой каприз

Компьютерный дизайн материалов

Популярная механика
Похождения суши Похождения суши

Под Британские острова подвели новый геологический фундамент

Огонёк
Сон разумов Сон разумов

Гибернация – одна из ключевых технологий для пилотируемых экспедиций в космос

Популярная механика
Самые интересные презентации и новинки VFNO-2018, о которых ты должна знать Самые интересные презентации и новинки VFNO-2018, о которых ты должна знать

Как прошла ночь Vogue Fashion’s Night Out 2018

Cosmopolitan
Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
7 беспроигрышных фильмов и сериалов, которые можно посмотреть с девушкой 7 беспроигрышных фильмов и сериалов, которые можно посмотреть с девушкой

Наверняка ты не раз спорил с девушкой, какой фильм вы посмотрите вечером

Playboy
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика

В Антарктиде 37-летняя Ольга Стефанова была уже шесть раз

Psychologies
Открыть в приложении