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

Очень сложная игра Очень сложная игра

Первая полезная компьютерная игра

Популярная механика
Как Халима Аден стала первой моделью в хиджабе Как Халима Аден стала первой моделью в хиджабе

Халима Аден — о трудовых буднях, уходе за собой и отношении к социальным сетям

Vogue
Надежный рекордсмен Надежный рекордсмен

Сельскохозяйственные тракторы и рекорды «Ростсельмаша»

Популярная механика
Burn Residency назвал победителя восьмого сезона культового конкурса диджеев Burn Residency назвал победителя восьмого сезона культового конкурса диджеев

Конкурс для молодых электронных музыкантов подвел итоги восьмого сезона проекта

Cosmopolitan
Стеклянные микробы Люка Джеррама Стеклянные микробы Люка Джеррама

Героев этих произведений не разглядеть без микроскопа

Популярная механика
Страшные сказки: Илон Маск украл советские разработки? Страшные сказки: Илон Маск украл советские разработки?

Действительно ли ракетно-динамическая схема родилась в нашей стране

Forbes
Инфекция жизни Инфекция жизни

Направленная панспермия в вопросах и ответах

Популярная механика
Казус белли. Чем чревата гибель Ил-20 в Сирии Казус белли. Чем чревата гибель Ил-20 в Сирии

Какие шаги может предпринять Москва по отношению к Израилю?

Forbes
Дом во льдах Дом во льдах

История дрейфующих станций «Северный полюс» – это летопись подвига во имя науки

Популярная механика
Роковая декларация: как правильно платить налоги, если живешь на две страны Роковая декларация: как правильно платить налоги, если живешь на две страны

В какой юрисдикции предприниматели смогут минимизировать риски?

Forbes
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

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

Gaia обнаружила свидетельства едва не случившегося столкновения галактик

Forbes
Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
Легкий флирт уместен всегда Легкий флирт уместен всегда

Лайма Вайкуле — чувственная, энергичная и веселая максималистка

Добрые советы
Как спрятать голову в железо Как спрятать голову в железо

История доспехов в европейском Средневековье и технология воссоздания в наши дни

Популярная механика
Худи-бедно Худи-бедно

Замечаем черты потребителей нового поколения в детях

Esquire
Двойные стандарты Двойные стандарты

Стоимость антиматерии падает

Популярная механика
Как защитить телефон от подглядывания: подбираем антишпионское стекло Как защитить телефон от подглядывания: подбираем антишпионское стекло

Стекло защиты информации — отличный способ скрыть экран смартфона от чужих глаз

CHIP
С горочки спустился С горочки спустился

Мы встретились с чемпионом России по форкроссу Иваном Кунаевым

Популярная механика
Союз ржавых 2 Союз ржавых 2

Еще недавно эти заводы, паровозы и крематории весело дымили трубами

Maxim
Нобелевский практикум Нобелевский практикум

Нобелевские премии по физике, химии, медицине и физиологии – награды за практику

Популярная механика
Как не запороть собеседование: 18 ответов на главные вопросы работодателя Как не запороть собеседование: 18 ответов на главные вопросы работодателя

Скорее всего, тебе будут задавать именно эти вопросы на собеседовании

Playboy
Яндекс.Станция Яндекс.Станция

Вот уже неделю Яндекс.Станция живет у меня дома

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
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Playboy в кино Playboy в кино

Playboy в кино: голливудские хиты, сошедшие со страниц легендарного журнала

Playboy
Чистый тяжелый металл Чистый тяжелый металл

Как производят слитки драгоценных металлов

Популярная механика
Чужие ожидания. Из-за чего ваша карьера не сложилась Чужие ожидания. Из-за чего ваша карьера не сложилась

Отрывок из книги МакАлистера Брайана «Дорожная карта»

Forbes
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Невидимый нюанс: что скрывают успешные люди? Невидимый нюанс: что скрывают успешные люди?

Почему одним людям что-то удается быстрее и легче, а другим нет

Psychologies
Открыть в приложении