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

Двойные стандарты Двойные стандарты

Стоимость антиматерии падает

Популярная механика
«Мы смотрим в одну сторону» «Мы смотрим в одну сторону»

Интервью с Анастасией Спиридоновой о любви, традициях и превратностях судьбы

OK!
Пластмассовая армия Пластмассовая армия

Сборные модели с высокой степенью детализации и технической достоверности

Популярная механика
Трое в MINI: вечер в Суздале и неожиданная встреча Трое в MINI: вечер в Суздале и неожиданная встреча

Сумерки в Суздале – это что-то особенное

Cosmopolitan
Портрет генами Портрет генами

ДНК-фенотипирование позволит восстановить облик преступника по его генам

Популярная механика
«Злость, агрессия, гнев — это тоже мы. Только признав это, мы становимся свободными» «Злость, агрессия, гнев — это тоже мы. Только признав это, мы становимся свободными»

О том, как работает психосоматика и почему нам сложно противостоять стрессу

Psychologies
Карта дня беспилотника Карта дня беспилотника

Как города России готовятся к появлению беспилотных автомобилей

Популярная механика
Зачем стремиться к осознанности Зачем стремиться к осознанности

Кто такой Человек Осознанный

Yoga Journal
Метательные планеры Метательные планеры

Один из самых молодых видов авиамодельного спорта

Популярная механика
Детские шалости Детские шалости

Ведущие шоу «Розыгрыш» рассказали о проделках, которые они устраивали друзьям

StarHit
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Дудь в деле: как сотрудничать с лидерами мнений и не убить бизнес Дудь в деле: как сотрудничать с лидерами мнений и не убить бизнес

Что стоит учитывать при планировании рекламной кампании?

Forbes
Выдуманная природа Рогана Брауна Выдуманная природа Рогана Брауна

Роган Браун создает из бумаги огромные колонии вымышленных микробов

Популярная механика
Марсианский обман. Как SpaceX заработает на новой «холодной войне» Марсианский обман. Как SpaceX заработает на новой «холодной войне»

Выиграет ли Илон Маск от участия в новой «холодной войне»

Forbes
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Туман-убийца: как лондонский смог погубил 12 тысяч человек Туман-убийца: как лондонский смог погубил 12 тысяч человек

4 декабря 1952 года. Лондон. Безветрие. Город медленно погружается во тьму

Cosmopolitan
Чистый тяжелый металл Чистый тяжелый металл

Как производят слитки драгоценных металлов

Популярная механика
«Надо всегда быть недовольным»: правила жизни Юрия Дудя «Надо всегда быть недовольным»: правила жизни Юрия Дудя

Юрий Дудь о том, как попал на YouTube, и что помогло добиться успеха в интернете

Forbes
Кошка на пути домой Кошка на пути домой

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

Популярная механика
Отношения с женатым: в чем опасность? Отношения с женатым: в чем опасность?

Разбираемся, почему женщины соглашаются на роль второго плана

Psychologies
Ускоритель на орбите Ускоритель на орбите

Кто первым выкопал томагавк пучкового оружия, точно не известно

Популярная механика
Евгений Ройзман:В следующий раз пойдем с детьми Евгений Ройзман:В следующий раз пойдем с детьми

Евгений Ройзман: В следующий раз пойдем с детьми

СНОБ
Техпарад Техпарад

Новости мира науки

Популярная механика
В интеллекте отказать В интеллекте отказать

Житель Челябинска считает, что провел 10 лет в интернате по ошибочному диагнозу

Русский репортер
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Семь правил миллиардера Семь правил миллиардера

Олег Тиньков делится принципами, позволившими ему построить бизнес

Forbes
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
А принесите то, которое самое норм! Как дегустировать вино и не опозориться А принесите то, которое самое норм! Как дегустировать вино и не опозориться

Мы рассказываем, как надо пробовать вино и зачем вести себя, как сноб

Playboy
Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
Playboy в кино Playboy в кино

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

Playboy
Открыть в приложении