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

Летающий фрегат Летающий фрегат

Российский проект транспортного беспилотника с вертикальными взлетом и посадкой

Популярная механика
10 крупнейших работодателей России среди частных компаний — 2018 10 крупнейших работодателей России среди частных компаний — 2018

В десятке крупнейших частных компаний работает суммарно более 1,1 млн человек

Forbes
Интеллект для самолета Интеллект для самолета

Многофункциональная боевая машина следующего поколения

Популярная механика
Анонимные трудоголики Анонимные трудоголики

Шнуров, Фернандес, Питт и другие бунтари на ЗОЖе

GQ
Инфекция жизни Инфекция жизни

Направленная панспермия в вопросах и ответах

Популярная механика
15 специалистов по красоте лица и тела 15 специалистов по красоте лица и тела

Эти косметологи и хирурги сделают все, чтобы про вас говорили: «Огонь!»

Tatler
Ради тишины и чистоты Ради тишины и чистоты

Корабли на электричестве покоряют фьорды Норвегии

Популярная механика
Объявлена страна, в которой пройдет Евро-2024 Объявлена страна, в которой пройдет Евро-2024

Германия или Турция? Жребий УЕФА брошен, и вот в кого он попал

Maxim
Без рулей и элеронов Без рулей и элеронов

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

Популярная механика
Главная партия Главная партия

Балерина Диана Вишнева — о новой для себя роли матери

Vogue
Возвращение «Индейца» Возвращение «Индейца»

Прошлое и настоящее мотоцикла Indian

Популярная механика
Туризм: от импортозамещения к стимулированию экспорта Туризм: от импортозамещения к стимулированию экспорта

Господдержка туристической отрасли в нынешнем виде бесперспективна

Эксперт
Удар с небес Удар с небес

Javelin считают наиболее совершенным легким средством против бронетехники

Популярная механика
Зомбирующий гриб оказался куда опаснее, чем считали ученые: абсолютный паразит Зомбирующий гриб оказался куда опаснее, чем считали ученые: абсолютный паразит

Грибок, превращающий муравьев в послушных зомби, преподнес ученым ряд сюрпризов

Популярная механика
У Солнца под боком У Солнца под боком

О том, какие загадки должен решить меркурианский зонд

Популярная механика
Вышла iOS 12. Теперь можно контролировать количество уведомлений, не заходя в настройки Вышла iOS 12. Теперь можно контролировать количество уведомлений, не заходя в настройки

17 сентября вышла новая версия мобильной операционной системы iOS

Esquire
Сон разумов Сон разумов

Гибернация – одна из ключевых технологий для пилотируемых экспедиций в космос

Популярная механика
Железная логика. Как общаться с программистами Железная логика. Как общаться с программистами

Хотите взбесить ИТ-специалиста — проведите с ним мотивационную беседу

Forbes
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика
Экскурсия по осенне-зимней коллекции Prada Экскурсия по осенне-зимней коллекции Prada

Prada создала осенне-зимнюю коллекцию на основе собственных архивов

GQ
Пешком по воде Пешком по воде

Далеко не все способны проплыть километр под водой

Популярная механика
Осознание чувств — первый шаг к решению проблемы Осознание чувств — первый шаг к решению проблемы

Говорить на одном языке — еще не значит понимать друг друга

Psychologies
Новая бронетанковая доктрина Новая бронетанковая доктрина

О зарождении новой бронетанковой доктрины

Популярная механика
Как поставить удар Как поставить удар

Чемпион мира по боксу Роман Кармазин рассказал о правилах хорошего удара

Maxim
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
Бал душевного спокойствия активного пенсионера Бал душевного спокойствия активного пенсионера

Петр Щедровицкий о жизни, методологии и предельных мирах

Русский репортер
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Новый взгляд на неверность: почему сейчас она ранит нас больше, чем когда-либо Новый взгляд на неверность: почему сейчас она ранит нас больше, чем когда-либо

Видео от психотерапевта Эстер Перель на тему неверности

Cosmopolitan
Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
Жилые мегалиты, граната для выживания и другие потрясающие фотографии Жилые мегалиты, граната для выживания и другие потрясающие фотографии

Фото самых красивых и эффектных в визуальном плане технических новинок и событий

Популярная механика
Открыть в приложении