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
Синдром «все сама»: как научиться просить и принимать помощь Синдром «все сама»: как научиться просить и принимать помощь

Почему женщины не умеют просить о помощи, отвергают ее и что с этим делать

Psychologies
Нервные клетки не восстанавливаются? Нервные клетки не восстанавливаются?

Может ли мозг взрослого человека образовывать новые нейроны взамен утраченных

Популярная механика
«Не ленитесь, если хотите сохранить любовь» «Не ленитесь, если хотите сохранить любовь»

На пути к мечте о счастливых отношениях чаще всего стоит наша собственная лень

Psychologies
Мир-кольцо Мир-кольцо

Земли в форме бублика: добро пожаловать на обруч и пончик

Популярная механика
Домашняя работа Домашняя работа

Наш рассказ об интерьерах домашних кабинетов

SALON-Interior
Двойные стандарты Двойные стандарты

Стоимость антиматерии падает

Популярная механика
Страна инсайдеров. Почему в России не наказывают за манипулирование рынком Страна инсайдеров. Почему в России не наказывают за манипулирование рынком

Под прицелом расследования ЦБ оказалась компания «Финам»

Forbes
Наука о прикосновениях Наука о прикосновениях

Белорусский стартап реализовал технологию передачи тактильных ощущений для VR

Популярная механика
8 осенних кампейнов со знаменитостями 8 осенних кампейнов со знаменитостями

От Сергея Полунина в Balmain до Ники Минаж в новой рекламе Diesel

Esquire
Небо для катамаранов Небо для катамаранов

Современные самолеты построены по так называемой нормальной схеме

Популярная механика
Мечты, революции, надежды: как розовый стал цветом женской силы Мечты, революции, надежды: как розовый стал цветом женской силы

Мечты, революции, надежды: как розовый стал цветом женской силы

Cosmopolitan
Целого мира мало Целого мира мало

Человечеству грозит дефицит самых простых минеральных ресурсов

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

Господдержка туристической отрасли в нынешнем виде бесперспективна

Эксперт
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Девушки рассказывают о самых ужасных поступках по отношению к парням Девушки рассказывают о самых ужасных поступках по отношению к парням

Девушки рассказывают о самых ужасных поступках по отношению к парням

Maxim
Любой каприз Любой каприз

Компьютерный дизайн материалов

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
Осколочно-фугасный ливень Осколочно-фугасный ливень

Осколочно-фугасный ливень. Рой ударных БПЛА с авиабомбами Hatchet

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
Дом во льдах Дом во льдах

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

Популярная механика
Стань человеком на последнем в году фитнес-фестивале Reebok Стань человеком на последнем в году фитнес-фестивале Reebok

В Крылатском пройдет крупнейший московский фитнес open air

Maxim
Надежный рекордсмен Надежный рекордсмен

Сельскохозяйственные тракторы и рекорды «Ростсельмаша»

Популярная механика
Чистый тяжелый металл Чистый тяжелый металл

Как производят слитки драгоценных металлов

Популярная механика
Пока не было света Пока не было света

Предыстория солнца и солнечной системы

Популярная механика
17 самых известных моделей Victoria's Secret — от Адрианы Лимы до Джиджи Хадид 17 самых известных моделей Victoria's Secret — от Адрианы Лимы до Джиджи Хадид

Девушки из Victoria’s Secret — самые настоящие ангелы

Playboy
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
«Кузькина мать»: история самой мощной ядерной бомбы в истории «Кузькина мать»: история самой мощной ядерной бомбы в истории

История гонки вооружений СССР и США

Maxim
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика
Бракованная игрушка. Почему самый дорогой истребитель не летает Бракованная игрушка. Почему самый дорогой истребитель не летает

Проблемы истребителя F-35 давно изучаются как отдельными мировыми экспертами

Forbes
Открыть в приложении