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

Небо для катамаранов Небо для катамаранов

Современные самолеты построены по так называемой нормальной схеме

Популярная механика
11 топовых гонщиков Формулы-1: повтори луки живых легенд 11 топовых гонщиков Формулы-1: повтори луки живых легенд

Если вы думаете, что лучшие гонщики мира фонтанируют роскошью, то нет

Playboy
У Солнца под боком У Солнца под боком

О том, какие загадки должен решить меркурианский зонд

Популярная механика
Размер имеет значение! 9 вопросов про мужское достоинство и ответы, которые изменят твою жизнь Размер имеет значение! 9 вопросов про мужское достоинство и ответы, которые изменят твою жизнь

Маленький член для мужчины — это приговор?

Playboy
Брат небесный, брат земной Брат небесный, брат земной

NASA исследует близнецов: астронавта и его брата, оставшегося на Земле

Популярная механика
Форма воды. Водородное топливо будет дешевле бензина Форма воды. Водородное топливо будет дешевле бензина

Форма воды. Водородное топливо будет дешевле бензина

Forbes
Мир завтрашнего дня Мир завтрашнего дня

Дизайн – это вовсе не то, как выглядит какой-то предмет

Популярная механика
Ты удивишься: 10 овощей и фруктов, которые раньше выглядели совсем иначе Ты удивишься: 10 овощей и фруктов, которые раньше выглядели совсем иначе

О том, что когда-то некоторые продукты выглядели иначе, многие и не догадываются

Cosmopolitan
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика
Секреты шести самых зрелищных кинотрюков Секреты шести самых зрелищных кинотрюков

Летать, выпрыгивать из горящей машины, разбивать спиной стекло?

Maxim
Удар с небес Удар с небес

Javelin считают наиболее совершенным легким средством против бронетехники

Популярная механика
Человек года. Артем Дзюба Человек года. Артем Дзюба

Человек года. Урок футбольной жестикуляции от Артема Дзюбы

GQ
КВ-1 к маршу готов КВ-1 к маршу готов

Танки, участвовавшие в битве на Неве

Популярная механика
Путевка в бизнес. Глава «Натали Турс» возвращается в туризм Путевка в бизнес. Глава «Натали Турс» возвращается в туризм

Президент «Натали Турс» планирует начать бизнес с нуля вместе с новым инвестором

Forbes
Сон разумов Сон разумов

Гибернация – одна из ключевых технологий для пилотируемых экспедиций в космос

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
Возвращение «Индейца» Возвращение «Индейца»

Прошлое и настоящее мотоцикла Indian

Популярная механика
Платье на брюки и еще пара трендов из 90-х: 16 луков с показа Victoria Beckham Платье на брюки и еще пара трендов из 90-х: 16 луков с показа Victoria Beckham

Платье на брюки и еще пара трендов из 90-х: 16 луков с показа Victoria Beckham

Cosmopolitan
Интеллект для самолета Интеллект для самолета

Многофункциональная боевая машина следующего поколения

Популярная механика
Honda Accord VIII. Яблоко от яблоньки Honda Accord VIII. Яблоко от яблоньки

Запас прочности Honda Accord VIII

АвтоМир
Космос, глубина и радиация. Экстремальная робототехника Космос, глубина и радиация. Экстремальная робототехника

Машины для работы в самых экстремальных условиях

Популярная механика
Ссоры в семье – это нормально Ссоры в семье – это нормально

Интервью с Алексеем Гуськовым

Добрые советы
Новая бронетанковая доктрина Новая бронетанковая доктрина

О зарождении новой бронетанковой доктрины

Популярная механика
Что со мной происходит? Как научить ребенка чувствовать себя Что со мной происходит? Как научить ребенка чувствовать себя

Почему детям бывает сложно понять, что они ощущают

Домашний Очаг
Пока не было света Пока не было света

Предыстория солнца и солнечной системы

Популярная механика
5 лучших игр на PlayStation Vita по версии Metacritic 5 лучших игр на PlayStation Vita по версии Metacritic

Какие видеоигры на PS Vita за время ее существования оказались наиболее удачными

Популярная механика
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Почему болит живот Почему болит живот

О чем может сигнализировать боль в животе?

Лиза
Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
Тест BMW M5, машины по превращению резины в дым Тест BMW M5, машины по превращению резины в дым

Тест BMW M5, машины по превращению резины в дым

Maxim
Открыть в приложении