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

Интеллект для самолета Интеллект для самолета

Многофункциональная боевая машина следующего поколения

Популярная механика
Приморье: как краснеет край России Приморье: как краснеет край России

Провал единоросса и отмена результатов выборов. Что дальше

Русский репортер
Возвращение «Индейца» Возвращение «Индейца»

Прошлое и настоящее мотоцикла Indian

Популярная механика
Почему иногда кажется, что терапия не продвигается вперед? Почему иногда кажется, что терапия не продвигается вперед?

Возникло впечатление, что терапия не помогает?

Psychologies
Небо для катамаранов Небо для катамаранов

Современные самолеты построены по так называемой нормальной схеме

Популярная механика
Коучи, тренеры, цыганки. Как не дать собой манипулировать Коучи, тренеры, цыганки. Как не дать собой манипулировать

Люди в любом возрасте верят в сказки

Forbes
Картонная инженерия Даниеля Агдага Картонная инженерия Даниеля Агдага

Австралийский художник Даниель Агдаг делает скульптуры из картона

Популярная механика
Как помыть машину Как помыть машину

Заставь свой старый «Ауди» 1993 года выпуска засверкать, как «Ауди» 1995 года!

Maxim
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
Спортсмен года. Евгений Рылов Спортсмен года. Евгений Рылов

Спортсмен года. Евгений Рылов — рождение русского Майкла Фелпса

GQ
С горочки спустился С горочки спустился

Мы встретились с чемпионом России по форкроссу Иваном Кунаевым

Популярная механика
Черной-черной ночью… Черной-черной ночью…

Кошмары снятся всем. Но зачем они нам нужны?

Psychologies
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Дрожь галактики: Млечный путь пережил потрясение Дрожь галактики: Млечный путь пережил потрясение

Gaia обнаружила свидетельства едва не случившегося столкновения галактик

Forbes
Танки против крепостей Танки против крепостей

Миф об уничтоженных танковых армиях на улицах Берлина

Популярная механика
Обнаженное творчество: 6 изображений проституток, которые стали шедеврами Обнаженное творчество: 6 изображений проституток, которые стали шедеврами

Немало творческих людей интересовались темой продажной любви

Cosmopolitan
Двойные стандарты Двойные стандарты

Стоимость антиматерии падает

Популярная механика
На все сто! Готовимся к ЕГЭ На все сто! Готовимся к ЕГЭ

В октябре родители выпускников ищут репетиторов для подготовки к ЕГЭ и ОГЭ

Лиза
Яндекс.Станция Яндекс.Станция

Вот уже неделю Яндекс.Станция живет у меня дома

Популярная механика
Островитянин Островитянин

Один из крупнейших рыбопромышленников России не может получить японскую визу

Forbes
Рисунки на полях Рисунки на полях

На финале лиги чемпионов УЕФА-2018 засветился робот, рисующий разметку

Популярная механика
10 новичков рейтинга крупнейших частных компаний России — 2018 10 новичков рейтинга крупнейших частных компаний России — 2018

Какие компании смогли увеличить выручку?

Forbes
Новая бронетанковая доктрина Новая бронетанковая доктрина

О зарождении новой бронетанковой доктрины

Популярная механика
По всем фронтам. Как остаться профессионалом во время декрета По всем фронтам. Как остаться профессионалом во время декрета

После декретного отпуска женщина оказывается между двух огней

Forbes
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Повысить ставки: как еще ЦБ может поддержать слабый рубль Повысить ставки: как еще ЦБ может поддержать слабый рубль

Какие меры регулятора могут поддержать российскую валюту

Forbes
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Невеста без места Невеста без места

С претендентов на руку и сердце Ольги Бузовой сорваны маски

StarHit
Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
Дамы в деле. 12 женщин во главе крупнейших компаний России Дамы в деле. 12 женщин во главе крупнейших компаний России

Женщины — генеральные директоры и президенты корпораций

Forbes
Открыть в приложении