Un ghid către imposibil, incredibil și miraculos.

Într-o mansardă abandonată lângă British Museum:

Cornelius apucă o foaie goală de hârtie, o trecu prin rolă și începu să tasteze. Punctul de plecare al poveștii sale a fost Big Bang-ul însuși, pe măsură ce spațiul a pornit în călătoria sa în continuă expansiune în viitor. După o scurtă explozie de inflație, universul a fost aruncat într-o serie de tranziții de fază și a format un exces de materie față de antimaterie. În timpul acestei epoci primordiale, Universul nu conținea deloc structuri cosmice.

După un milion de ani și multe ramuri de hârtie, Cornelius a ajuns în era stelelor - o perioadă în care stelele se nasc activ, își trăiesc ciclurile de viață și generează energie prin reacții nucleare. Acest capitol strălucitor se încheie când galaxiile rămân fără hidrogen gazos, încetează să mai formeze stele și dispar încet pe cele mai longevive pitice roșii.

Tastând non-stop, Cornelius își aduce povestea în decădere, cu pitice brune, pitice albe, stele neutronice și găuri negre. În mijlocul acestui deșert înghețat, materia întunecată se adună încet în interiorul stelelor moarte și se anihilează în radiații care alimentează spațiul. Dezintegrarea protonului intră în scenă la sfârșitul acestui capitol, deoarece energia de masă a rămășițelor stelare degenerate scapă încet și viața bazată pe carbon se stinge complet.

Când autorul obosit își continuă munca, singurii eroi ai narațiunii sale sunt găurile negre. Dar, de asemenea, găurile negre nu pot trăi pentru totdeauna. Emițând lumină la fel de slabă ca întotdeauna, aceste obiecte întunecate se evaporă într-un proces mecanic cuantic lent. În lipsa unei alte surse de energie, universul este forțat să se mulțumească cu această cantitate mică de lumină. După evaporarea celor mai mari găuri negre, amurgul de tranziție al erei găurilor negre se predă sub atacul unui întuneric și mai profund.

La începutul capitolului final, Cornelius rămâne fără hârtie, dar nu timp. Nu mai există obiecte stelare în Univers, ci doar produse inutile rămase din catastrofele cosmice anterioare. În această eră rece, întunecată și foarte îndepărtată a întunericului etern, activitatea cosmică încetinește vizibil. Nivelurile extrem de scăzute de energie sunt în concordanță cu intervale de timp extraordinare. După tinerețea sa înflăcărată și plin de energie a vârstei mijlocii, universul prezent se strecoară încet în întuneric.

Pe măsură ce universul îmbătrânește, caracterul său se schimbă constant. În fiecare etapă a evoluției sale viitoare, Universul menține o varietate uimitoare de procese fizice complexe și alte comportamente interesante. Biografia noastră a Universului, de la nașterea sa într-o explozie până la o alunecare lungă și treptată în întunericul etern, se bazează pe înțelegerea modernă a legilor fizicii și a minunilor astrofizicii. Datorită vastității și minuțiozității științei moderne, această narațiune reprezintă cea mai probabilă viziune asupra viitorului pe care o putem compune.

Numere nebunești de mari

Când discutăm despre vasta gamă de comportament exotic al universului care este posibil în viitor, cititorul s-ar putea gândi că orice se poate întâmpla. Dar acesta nu este cazul. În ciuda abundenței posibilităților fizice, doar o mică parte din evenimentele posibile teoretic vor avea loc de fapt.

În primul rând, legile fizicii impun restricții stricte asupra oricărui comportament permis. Trebuie respectată legea conservării energiei totale. Legea conservării sarcinii electrice nu trebuie încălcată. Conceptul principal de ghidare este a doua lege a termodinamicii, care afirmă în mod oficial că entropia totală a unui sistem fizic ar trebui să crească. În linii mari, această lege sugerează că sistemele ar trebui să evolueze în stări de dezordine crescândă. În practică, a doua lege a termodinamicii forțează căldura să se deplaseze de la obiecte fierbinți la obiecte reci și nu invers.

Dar chiar și în cadrul proceselor permise de legile fizicii, multe evenimente care s-ar putea întâmpla în principiu nu se întâmplă niciodată. Un motiv comun este că pur și simplu durează prea mult și mai întâi au loc alte procese, care sunt înaintea lor. Procesul de fuziune la rece este un bun exemplu al acestei tendințe. După cum am observat deja în legătură cu reacțiile nucleare din interiorul stelelor, cel mai stabil dintre toate nucleele posibile este nucleul de fier. Multe nuclee mai mici, cum ar fi hidrogenul sau heliul, ar renunța la energia lor dacă s-ar putea combina pentru a forma un miez de fier. La celălalt capăt al tabelului periodic, nucleele mai mari, cum ar fi uraniul, ar renunța la energia lor dacă ar putea fi împărțite în părți, iar din aceste părți să alcătuiască un nucleu de fier. Fierul este cea mai scăzută stare de energie disponibilă pentru nuclee. Nucleele tind să rămână sub formă de fier, dar barierele energetice împiedică această transformare să aibă loc cu ușurință în majoritatea condițiilor. Depășirea acestor bariere energetice necesită de obicei fie temperaturi ridicate, fie perioade lungi de timp.

Luați în considerare un bulgăre mare de solid, cum ar fi o rocă sau poate o planetă. Structura acestui solid nu se modifică din cauza forțelor electromagnetice obișnuite, cum ar fi cele implicate în legăturile chimice. În loc să-și păstreze compoziția nucleară inițială, materia, în principiu, s-ar putea regrupa astfel încât toate nucleele sale atomice să se transforme în fier. Pentru ca o astfel de restructurare a materiei sa se produca, nucleele trebuie sa invinga fortele electrice care tin aceasta materie in forma in care exista si fortele electrice de respingere cu care nucleele actioneaza unul asupra celuilalt. Aceste forțe electrice creează o barieră energetică puternică, la fel ca cea prezentată în Fig. 23. Din cauza acestei bariere, nucleele trebuie să se regrupeze prin tunel mecanic cuantic (de îndată ce nucleele pătrund în barieră, o atracție puternică inițiază fuziunea). Astfel, bucata noastră de materie ar arăta activitate nucleară. Având suficient timp, întreaga rocă, sau întreaga planetă, ar fi transformată în fier pur.

Cât ar dura o astfel de restructurare nucleară? Activitatea nucleară de acest tip ar transforma miezurile de rocă în fier în aproximativ mii cinci sute de decenii cosmologice. Dacă acest proces nuclear ar avea loc, excesul de energie ar fi emis în spațiu, deoarece nucleele de fier corespund unei stări energetice mai scăzute. Cu toate acestea, acest proces de fuziune la rece nu va fi niciodată finalizat. Nici măcar nu va începe cu adevărat. Toți protonii care formează nucleele se vor descompune în particule mai mici mult mai devreme decât nucleele sunt transformate în fier. Chiar și cea mai lungă durată de viață posibilă a unui proton este mai mică de două sute de decenii cosmologice - mult mai scurtă decât cantitatea uriașă de timp necesară pentru fuziunea la rece. Cu alte cuvinte, nucleele se vor dezintegra înainte de a avea șansa să se transforme în fier.

Un alt proces fizic care durează prea mult pentru a fi considerat important pentru cosmologie este tunelul stelelor degenerate în găuri negre. Deoarece găurile negre sunt cele mai scăzute stări de energie disponibile pentru stele, un obiect asemănător unei pitici albe degenerate are mai multă energie decât o gaură neagră de aceeași masă. Astfel, dacă o pitică albă s-ar putea transforma spontan într-o gaură neagră, ar elibera excesul de energie. De obicei, însă, o astfel de transformare nu are loc datorită barierei energetice create de presiunea gazului degenerat care susține existența piticii albe.

În ciuda barierei energetice, o pitică albă s-ar putea transforma într-o gaură neagră prin tunel mecanic cuantic. Datorită principiului incertitudinii, toate particulele (10 57 sau cam asa ceva) care alcătuiesc o pitică albă s-ar putea afla într-un spațiu atât de mic încât ar forma o gaură neagră. Cu toate acestea, acest eveniment aleatoriu durează foarte mult timp - de ordinul a 1076 de decenii cosmologice. Este imposibil să exagerăm dimensiunea cu adevărat enormă a 1076 de decenii cosmologice. Dacă scrieți această perioadă de timp extrem de lungă în ani, obțineți una cu 10 76 de zerouri. S-ar putea să nu începem nici să scriem acest număr în carte: ar avea de ordinul unui zero pentru fiecare proton din Universul modern vizibil, plus sau minus câteva ordine de mărime. Inutil să spun că protonii se vor descompune și piticele albe vor dispărea cu mult înainte ca universul să atingă al 1076-lea deceniu cosmologic.

Ce se întâmplă de fapt în procesul de extindere pe termen lung?

În timp ce multe evenimente sunt practic imposibile, rămâne o gamă largă de posibilități teoretice. Cele mai largi categorii de comportament viitor al cosmosului se bazează pe dacă universul este deschis, plat sau închis. Un univers deschis sau plat se va extinde pentru totdeauna, în timp ce un univers închis va suferi o recontracție după un anumit timp, care depinde de starea inițială a universului. Privind mai multe posibilități speculative, totuși, constatăm că evoluția viitoare a universului poate fi mult mai complexă decât sugerează această simplă schemă de clasificare.

Problema principală este că putem face măsurători care au o semnificație fizică și, prin urmare, să tragem anumite concluzii doar în raport cu regiunea locală a Universului - partea limitată de orizontul cosmologic modern. Putem măsura densitatea totală a universului în această zonă locală, care are aproximativ douăzeci de miliarde de ani lumină. Dar măsurătorile densității din acest volum local, din păcate, nu determină soarta pe termen lung a Universului în ansamblu, deoarece Universul nostru poate fi mult mai mare.

Să presupunem, de exemplu, că am putut măsura că densitatea cosmologică depășește valoarea necesară pentru închiderea universului. Am ajunge la concluzia experimentală că în viitor universul nostru ar trebui să sufere o re-contracție. Universul ar fi în mod clar trimis printr-o secvență accelerată de dezastre naturale care duc la Marea Compresie, descrisă în secțiunea următoare. Dar asta nu este tot. Regiunea noastră locală a Universului - partea pe care o observăm este inclusă în acest scenariu imaginar al Armaghedonului - ar putea fi cuibărită într-o regiune mult mai mare, cu o densitate mult mai mică. În acest caz, doar o anumită parte a întregului Univers ar experimenta comprimare. Partea rămasă, care acoperă, probabil, cea mai mare parte a Universului, ar putea continua să se extindă la infinit.

Cititorul poate să nu fie de acord cu noi și să spună că această complicație este de puțin folos: propria noastră parte a universului este încă destinată să supraviețuiască re-contracției. Lumea noastră încă nu va scăpa de distrugere și distrugere. Cu toate acestea, această privire asupra imaginii de ansamblu ne schimbă dramatic perspectiva. Dacă universul mai mare supraviețuiește ca întreg, dispariția zonei noastre locale nu este o astfel de tragedie. Nu vom nega că distrugerea unui oraș de pe Pământ, să zicem, din cauza unui cutremur, este un eveniment teribil, dar totuși nu este nici pe departe la fel de groaznic ca distrugerea completă a întregii planete. De asemenea, pierderea unei mici părți din întregul univers nu este la fel de ruină precum pierderea întregului univers. Procese fizice, chimice și biologice complexe se pot desfășura încă în viitorul îndepărtat, undeva în Univers. Distrugerea Universului nostru local ar putea fi doar o altă catastrofă dintr-o serie întreagă de dezastre astrofizice, care, poate, vor aduce viitorul: moartea Soarelui nostru, sfârșitul vieții pe Pământ, evaporarea și împrăștierea Galaxiei noastre, dezintegrarea protonilor si, in consecinta, distrugerea intregii materie obisnuita.evaporarea gaurilor negre etc.

Supraviețuirea Universului mai mare oferă o oportunitate de mântuire: fie călătorie reală pe distanțe lungi, fie o salvare substitutivă prin transmiterea de informații prin semnale luminoase. Această cale de salvare a vieții se poate dovedi a fi dificilă sau chiar interzisă: totul depinde de modul în care regiunea închisă a spațiu-timpului nostru local este combinată cu o regiune mai mare a Universului. Cu toate acestea, faptul că viața poate continua în altă parte menține speranța vie.

Dacă zona noastră locală este re-comprimată, este posibil să nu fie suficient timp pentru ca toate evenimentele astronomice descrise în această carte să aibă loc în partea noastră a Universului. Cu toate acestea, în cele din urmă, aceste procese vor avea loc și în alt loc din Univers - departe de noi. Cât timp avem până când partea locală a Universului este re-comprimată depinde de densitatea părții locale. Deși măsurătorile astronomice moderne indică faptul că densitatea sa este atât de scăzută încât partea noastră locală a universului nu se va prăbuși deloc, este posibil ca în întuneric să pândească materie invizibilă suplimentară. Densitatea locală maximă posibilă permisă este de aproximativ două ori valoarea necesară pentru ca partea locală a Universului să fie închisă. Dar chiar și cu această densitate maximă, universul nu poate începe să se contracte până când nu au trecut cel puțin douăzeci de miliarde de ani. Această constrângere de timp ne-ar oferi o întârziere a versiunii locale a Marii Compresii pentru cel puțin încă cincizeci de miliarde de ani.

Poate apărea și un set opus de circumstanțe. Partea noastră locală a universului poate demonstra o densitate relativ scăzută și, prin urmare, se poate califica pentru viața veșnică. Cu toate acestea, această bucată locală de spațiu-timp poate fi imbricată într-o regiune mult mai mare, cu o densitate mult mai mare. În acest caz, când orizontul nostru cosmologic local devine suficient de mare pentru a include o regiune mai mare de densitate mai mare, universul nostru local va deveni parte dintr-un univers mai mare destinat să sufere re-contracție.

Acest scenariu de distrugere necesită ca universul nostru local să aibă o geometrie cosmologică aproape plată, pentru că numai atunci rata de expansiune continuă să scadă constant. Geometria aproape plată permite din ce în ce mai multor regiuni ale universului metamscale (imaginea de ansamblu a universului) să influențeze evenimentele locale. Această zonă mare înconjurătoare trebuie doar să fie suficient de densă pentru a supraviețui în cele din urmă re-contracției. Trebuie să trăiască suficient de mult (adică să nu se prăbușească prea devreme) pentru ca orizontul nostru cosmologic să se extindă la scara mare necesară.

Dacă aceste idei sunt realizate în spațiu, atunci universul nostru local nu este deloc „la fel” cu zona mult mai mare a Universului care îl învăluie. Astfel, la distanțe suficient de mari, principiul cosmologic ar fi clar încălcat: Universul nu ar fi același în fiecare punct al spațiului (omogen) și nu neapărat același în toate direcțiile (izotrop). Acest potențial nu neagă deloc utilizarea principiului cosmologic pentru a studia istoria trecutului (ca în teoria Big Bang), deoarece Universul este în mod clar omogen și izotrop în regiunea noastră locală de spațiu-timp, a cărei rază. este în prezent de aproximativ zece miliarde de ani lumină. Orice abateri potențiale de la omogenitate și izotropie sunt mari, ceea ce înseamnă că pot apărea doar în viitor.

În mod ironic, putem impune restricții asupra naturii acelei regiuni mai mari a Universului care se află în prezent în afara orizontului nostru cosmologic. Radiația cosmică de fond este măsurată a fi extrem de uniformă. Cu toate acestea, diferențe mari de densitate a Universului, chiar dacă ar fi în afara orizontului cosmologic, ar provoca cu siguranță pulsații în această radiație uniformă de fond. Deci, absența pulsațiilor semnificative sugerează că orice perturbație semnificativă anticipată a densității trebuie să fie foarte departe de noi. Dar dacă perturbațiile mari de densitate sunt departe, atunci regiunea noastră locală a Universului poate trăi suficient de mult înainte de a le întâlni. Cel mai timpuriu moment posibil în care diferențele mari de densitate vor avea un impact asupra părții noastre din univers va veni în aproximativ șaptesprezece decenii cosmologice. Dar, cel mai probabil, acest eveniment de schimbare a universului va avea loc mult mai târziu. Conform celor mai multe versiuni ale teoriei unui Univers inflaționist, Universul nostru va rămâne omogen și aproape plat timp de sute și chiar mii de decenii cosmologice.

Compresie mare

Dacă Universul (sau o parte a acestuia) este închisă, atunci gravitația va triumfa asupra expansiunii și va începe contracția inevitabilă. Un astfel de Univers, care se confruntă cu un al doilea colaps, și-ar încheia calea vieții în deznodământul de foc cunoscut sub numele de Compresie mare... Numeroasele vicisitudini care marchează succesiunea temporală a unui univers în scădere au fost examinate pentru prima dată de Sir Martin Rees, acum astronom regal al Angliei. Când universul va fi aruncat în această mare finală, nu vor lipsi dezastrele.

Și deși universul este probabil să se extindă pentru totdeauna, suntem mai mult sau mai puțin încrezători că densitatea universului nu depășește de două ori densitatea critică. Cunoscând această limită superioară, putem argumenta că minim timpul posibil rămas înainte de prăbușirea Universului în Marea Compresiune este de aproximativ cincizeci de miliarde de ani. Doomsday este încă departe de orice standard uman de timp, așa că probabil chiria ar trebui să continue să fie plătită în mod regulat.

Să presupunem că douăzeci de miliarde de ani mai târziu, după ce a atins dimensiunea maximă, Universul este într-adevăr în curs de re-contracție. În acel moment, universul va fi de aproximativ două ori mai mare decât este astăzi. Temperatura radiației de fundal va fi de aproximativ 1,4 grade Kelvin, jumătate din temperatura de astăzi. După ce universul s-a răcit la această temperatură minimă, prăbușirea ulterioară îl va încălzi pe măsură ce se grăbește către Marea Compresiune. Pe parcurs, în procesul acestei compresii, toate structurile create de Univers vor fi distruse: clustere, galaxii, stele, planete și chiar elementele chimice în sine.

La aproximativ douăzeci de miliarde de ani de la începutul re-contracției, universul va reveni la dimensiunea și densitatea universului modern. Iar în perioada intermediară de patruzeci de miliarde de ani, Universul avansează, având aproximativ același tip de structură la scară largă. Stelele continuă să se nască, să evolueze și să moară. Stelele mici care economisesc combustibil, precum vecina noastră apropiată Proxima Centauri, nu au timp suficient pentru a suferi vreo evoluție semnificativă. Unele galaxii se ciocnesc și se contopesc în clusterele lor părinte, dar cele mai multe dintre ele rămân în mare parte neschimbate. O galaxie individuală durează mai mult de patruzeci de miliarde de ani pentru a-și schimba structura dinamică. Prin inversarea legii de expansiune Hubble, unele galaxii se vor apropia de galaxia noastră în loc să se îndepărteze de ea. Doar această tendință curioasă de schimbare în albastru este cea care va permite astronomilor să găsească o privire asupra catastrofei iminente.

Grupurile individuale de galaxii, împrăștiate în spațiu imens și legate lejer în bucăți și filamente, vor rămâne intacte până când Universul se va micșora la o dimensiune de cinci ori mai mică decât este astăzi. La această viitoare conjuncție ipotetică, grupurile de galaxii fuzionează. În universul de astăzi, grupurile de galaxii ocupă doar aproximativ un procent din volum. Cu toate acestea, odată ce universul se micșorează la o cincime din dimensiunea actuală, clusterele umplu practic tot spațiul. Astfel, Universul va deveni un grup uriaș de galaxii, dar galaxiile însele din această eră, totuși, își vor păstra individualitatea.

Pe măsură ce contracția continuă, universul va deveni foarte curând de o sută de ori mai mic decât este astăzi. În această etapă, densitatea medie a Universului va fi egală cu densitatea medie a galaxiei. Galaxiile se vor suprapune unele pe altele, iar stelele individuale nu vor mai aparține unei anumite galaxii. Apoi, întregul Univers se va transforma într-o galaxie uriașă plină de stele. Temperatura de fundal a universului, creată de radiația cosmică de fond, crește la 274 de grade Kelvin, apropiindu-se de punctul de topire a gheții. Datorită comprimării tot mai mari a evenimentelor după această epocă, este mult mai convenabil să continui povestea din poziția capătului opus al cronologiei: timpul rămas până la Marea Comprimare. Când temperatura universului atinge punctul de topire al gheții, universul nostru are zece milioane de ani de istorie viitoare.

Până în acest moment, viața pe planetele terestre continuă destul de independent de evoluția cosmosului din jurul său. De fapt, căldura cerului va topi în cele din urmă obiectele înghețate asemănătoare lui Pluto care plutesc în jurul periferiei fiecărui sistem solar și oferă o ultimă șansă trecătoare ca viața în univers să înflorească. Această primăvară relativ scurtă se va încheia pe măsură ce temperatura de fundal crește în continuare. Odată cu dispariția apei lichide în tot Universul, mai mult sau mai puțin simultan are loc o extincție în masă a tuturor viețuitoarelor. Oceanele fierb, iar cerul nopții este mai luminos decât cerul pe timp de zi pe care îl vedem astăzi de pe Pământ. Cu doar șase milioane de ani până la contracția finală, orice formă de viață supraviețuitoare trebuie fie să rămână adânc în intestinele planetelor, fie să dezvolte mecanisme de răcire sofisticate și eficiente.

După distrugerea finală a mai întâi a clusterelor și apoi a galaxiilor în sine, următoarele în linia de foc sunt stelele. Dacă nimic altceva nu s-ar fi întâmplat, stelele s-ar ciocni mai devreme sau mai târziu și s-ar distruge una pe cealaltă în fața unei compresii continue și total distructive. Cu toate acestea, o soartă atât de crudă le va ocoli, deoarece stelele se vor prăbuși într-o manieră mai graduală cu mult înainte ca universul să devină suficient de dens pentru a avea loc coliziuni stelare. Când temperatura radiației de fond care se contractă continuu depășește temperatura de suprafață a unei stele, care este între patru și șase mii Kelvin, câmpul de radiație poate schimba semnificativ structura stelelor. Și deși reacțiile nucleare continuă în interiorul stelelor, suprafețele acestora se evaporă sub influența unui câmp de radiație extern foarte puternic. Astfel, radiația de fond este principala cauză a distrugerii stelelor.

Când stelele încep să se evapore, universul este de aproximativ două mii de ori mai mic decât este astăzi. În această eră tulbure, cerul nopții arată la fel de strălucitor ca suprafața soarelui. Concizia timpului rămas este greu de neglijat: cea mai puternică radiație ard orice îndoială că mai rămân mai puțin de un milion de ani până la sfârșit. Orice astronom care are suficientă ingeniozitate tehnologică pentru a supraviețui până la această eră își poate aminti cu umilă uimire că ceaunul fierbinte al Universului pe care îl observă - stele înghețate pe un cer la fel de strălucitor ca Soarele - nu este altceva decât revenirea paradoxului lui Olbers al unui univers infinit de vechi și static.

Orice nuclee de stele sau pitice maro care au supraviețuit până la această eră de evaporare vor fi sfâșiate în cel mai neceremonios mod. Când temperatura radiației de fond atinge zece milioane de grade Kelvin, ceea ce este comparabil cu starea actuală a regiunilor centrale ale stelelor, orice combustibil nuclear rămas se poate aprinde și poate duce la cea mai puternică și spectaculoasă explozie. Astfel, obiectele stelare care reușesc să supraviețuiască evaporării vor contribui la atmosfera generală a sfârșitului lumii, transformându-se în fantastice bombe cu hidrogen.

Planetele dintr-un univers în scădere vor împărtăși soarta stelelor. Bilele uriașe de gaz, precum Jupiter și Saturn, se evaporă mult mai ușor decât stelele și lasă în urmă doar nuclee centrale, care nu se pot distinge de planetele terestre. Orice apă lichidă s-a evaporat de mult de pe suprafețele planetelor și foarte curând atmosferele acestora îi vor urma și ele exemplul. Au rămas doar pustii goale și sterpe. Suprafețele stâncoase se topesc și straturile de rocă lichidă se îngroașă treptat, înghițind în cele din urmă întreaga planetă. Gravitația împiedică resturile topite pe moarte să zboare și creează atmosfere grele de silicat, care, la rândul lor, scapă în spațiu. Planetele care se evaporă, care se scufundă în flăcări orbitoare, dispar fără urmă.

Când planetele părăsesc scena, atomii spațiului interstelar încep să se dezintegreze în nucleele și electronii lor constitutivi. Radiația de fundal devine atât de puternică încât fotonii (particulele de lumină) primesc suficientă energie pentru a elibera electroni. Drept urmare, în ultimele câteva sute de mii de ani, atomii au încetat să mai existe și materia se dezintegrează în particule încărcate. Radiația de fundal interacționează puternic cu aceste particule încărcate, prin care materia și radiația sunt strâns legate între ele. Fotonii de fundal cosmic, care au călătorit nestingheriți de aproape șaizeci de miliarde de ani de la recombinare, aterizează pe suprafața „următoarei” lor împrăștieri.

Rubiconul este traversat atunci când universul se micșorează la o zece miimi din dimensiunea sa reală. În această etapă, densitatea radiației depășește densitatea materiei - acesta a fost cazul abia imediat după Big Bang. În Univers, radiația începe să domine din nou. Deoarece materia și radiația se comportă diferit, deoarece au fost supuse compresiei, compresia suplimentară se schimbă ușor pe măsură ce universul trece prin această tranziție. Au mai rămas doar zece mii de ani.

Când au mai rămas doar trei minute înainte de compresia finală, nucleele atomice încep să se descompună. Această dezintegrare continuă până în ultima secundă, prin care toți nucleii liberi sunt distruși. Această epocă de antinucleosinteză diferă foarte semnificativ de nucleosinteza violentă care a avut loc în primele minute ale epocii primordiale. În primele minute ale istoriei spațiului, s-au format doar cele mai ușoare elemente, în principal hidrogen, heliu și puțin litiu. În ultimele minute, o mare varietate de nuclee grele au fost prezente în spațiu. Nucleele de fier dețin cele mai puternice legături, astfel încât dezintegrarea lor necesită cea mai mare energie per particulă. Totuși, Universul în scădere creează temperaturi și energii din ce în ce mai mari: mai devreme sau mai târziu, chiar și nucleele de fier vor muri în acest mediu nebun de distructiv. În ultima secundă a vieții Universului, în el nu mai rămâne niciun element chimic. Protonii și neutronii devin din nou liberi - ca în prima secundă a istoriei spațiului.

Dacă în această epocă există măcar ceva viață în Univers, momentul distrugerii nucleelor ​​devine linia datorită căreia nu se mai întorc. După acest eveniment, nu va mai rămâne nimic în univers care să semene chiar și de departe cu viața bazată pe carbon de pe Pământ. Nu va mai rămâne carbon în univers. Orice organism care reușește să supraviețuiască dezintegrarii nucleelor ​​trebuie să aparțină unei specii cu adevărat exotice. Poate că creaturile bazate pe interacțiune puternică ar putea vedea ultima secundă din viața Universului.

Ultima secundă seamănă mult cu filmul Big Bang prezentat invers. După dezintegrarea nucleelor, când doar o microsecundă separă Universul de moarte, protonii și neutronii înșiși se descompun, iar Universul se transformă într-o mare de quarci liberi. Pe măsură ce compresia continuă, universul devine mai fierbinte și mai dens, iar legile fizicii par să se schimbe în el. Când universul atinge o temperatură de aproximativ 10-15 grade Kelvin, forța nucleară slabă și forța electromagnetică se combină pentru a forma forța electroslabă. Acest eveniment este un fel de tranziție de fază cosmologică, care amintește vag de transformarea gheții în apă. Pe măsură ce ne apropiem de energiile superioare, aproape de sfârșitul timpului, ne îndepărtăm de dovezile experimentale directe, prin care narațiunea, fie că ne place sau nu, devine mai speculativă. Și totuși continuăm. La urma urmei, universul mai are 10-11 secunde de istorie.

Următoarea tranziție importantă are loc atunci când forța puternică este combinată cu electroslabă. Acest eveniment a sunat mare unire, combină trei dintre cele patru forțe fundamentale ale naturii: forță nucleară puternică, forță nucleară slabă și forță electromagnetică. Această unificare are loc la o temperatură incredibil de ridicată de 10 28 de grade Kelvin, când universul mai are de trăit doar 10 -37 de secunde.

Ultimul eveniment important pe care îl putem sărbători în calendarul nostru este unificarea gravitației cu celelalte trei forțe. Acest eveniment esențial are loc atunci când universul care se contractă atinge o temperatură de aproximativ 1032 de grade Kelvin și rămân doar 10 -43 de secunde înainte de Marea Compresiune. Această temperatură sau energie este denumită în mod obișnuit ca valoarea Planck... Din păcate, oamenii de știință nu au o teorie fizică auto-consistentă pentru o astfel de scară de energii, în care toate cele patru forțe fundamentale ale naturii sunt combinate într-un singur întreg. Când această unificare a celor patru forțe are loc în cursul re-contracției, înțelegerea noastră actuală a legilor fizicii își pierde relevanța. Ce se va întâmpla în continuare - nu știm.

Reglarea fină a universului nostru

După ce ne uităm la evenimentele imposibile și incredibile, să ne oprim asupra celui mai extraordinar eveniment care s-a întâmplat - nașterea vieții. Universul nostru este un loc destul de confortabil pentru a trăi, așa cum îl știm noi. De fapt, toate cele patru ferestre astrofizice joacă un rol important în dezvoltarea sa. Planetele, cea mai mică fereastră din astronomie, găzduiesc viață. Ele furnizează „vase Petri” în care viața poate apărea și evolua. Importanța stelelor este, de asemenea, clară: ele sunt sursa de energie necesară evoluției biologice. Al doilea rol fundamental al stelelor este că, la fel ca alchimiștii, formează elemente mai grele decât heliul: carbon, oxigen, calciu și alte nuclee care alcătuiesc formele de viață pe care le cunoaștem.

Galaxiile sunt, de asemenea, extrem de importante, deși acest lucru nu este atât de evident. Fără influența de coeziune a galaxiilor, elementele grele produse de stele ar fi împrăștiate în întregul univers. Aceste elemente grele sunt blocurile esențiale care formează atât planetele, cât și toate formele de viață. Galaxiile, cu masele lor mari și atracția gravitațională puternică, împiedică împrăștierea gazului îmbogățit chimic rămas după moartea stelelor. Ulterior, acest gaz procesat anterior este încorporat în generațiile viitoare de stele, planete și oameni. Astfel, atracția gravitațională a galaxiilor asigură că elementele grele sunt ușor accesibile pentru generațiile ulterioare de stele și pentru formarea planetelor stâncoase precum Pământul nostru.

Dacă vorbim despre cele mai mari distanțe, atunci Universul însuși trebuie să aibă proprietățile necesare pentru a permite apariția și dezvoltarea vieții. Și, deși nu avem nimic care să se aseamănă pe departe cu o înțelegere completă a vieții și a evoluției ei, o cerință de bază este relativ sigură: durează mult timp. Apariția omului a durat aproximativ patru miliarde de ani pe planeta noastră și suntem gata să pariăm că, în orice caz, pentru apariția vieții inteligente, trebuie să treacă cel puțin un miliard de ani. Astfel, universul în ansamblu trebuie să trăiască miliarde de ani pentru a permite dezvoltarea vieții, cel puțin în cazul unei biologii care seamănă chiar vag cu a noastră.

Proprietățile universului nostru în ansamblu fac, de asemenea, posibilă asigurarea unui mediu chimic propice dezvoltării vieții. Deși elementele mai grele precum carbonul și oxigenul sunt sintetizate în stele, hidrogenul este, de asemenea, o componentă vitală. Face parte din doi din cei trei atomi de apă, H 2 O, o componentă importantă a vieții de pe planeta noastră. Privind ansamblul uriaș de universuri posibile și posibilele lor proprietăți, observăm că, în urma nucleosintezei primordiale, tot hidrogenul ar putea fi transformat în heliu și chiar în elemente mai grele. Sau universul s-ar fi putut extinde atât de repede încât protonii și electronii nu s-ar fi întâlnit niciodată pentru a forma atomi de hidrogen. Oricum ar fi, Universul s-ar fi putut termina fără a crea atomii de hidrogen care alcătuiesc moleculele de apă, fără de care nu ar exista viață obișnuită.

Luând în considerare aceste considerații, devine clar că Universul nostru are într-adevăr caracteristicile necesare pentru a ne permite existența. Conform legilor date ale fizicii, determinate de valorile constantelor fizice, valorile forțelor fundamentale și masele de particule elementare, Universul nostru creează în mod natural galaxii, stele, planete și viață. Dacă legile fizice ar avea o formă ușor diferită, universul nostru ar putea fi complet nelocuitor și extrem de sărac din punct de vedere astronomic.

Să ilustrăm puțin mai detaliat reglajul fin necesar al Universului nostru. Galaxiile, unul dintre obiectele astrofizice necesare vieții, se formează atunci când gravitația câștigă avantajul asupra expansiunii universului și provoacă prăbușirea regiunilor locale. Dacă forța gravitației ar fi mult mai slabă sau rata de expansiune cosmologică ar fi mult mai rapidă, atunci până acum nu ar mai exista o singură galaxie în spațiu. Universul ar continua să se împrăștie, dar nu ar conține o singură structură legată gravitațional, cel puțin pentru acest moment din istoria cosmosului. Pe de altă parte, dacă forța gravitației ar avea o magnitudine mult mai mare sau rata de expansiune a cosmosului ar fi mult mai mică, atunci întregul Univers s-ar prăbuși din nou în Marea Compresiune cu mult înainte de formarea galaxiilor. În orice caz, nu ar exista viață în Universul nostru modern. Aceasta înseamnă că cazul interesant al unui Univers plin de galaxii și alte structuri la scară mare necesită un compromis destul de delicat între forța gravitațională și rata de expansiune. Și universul nostru a implementat tocmai un astfel de compromis.

În ceea ce privește stele, aici ajustarea fină necesară a teoriei fizice este asociată cu condiții și mai stricte. Reacțiile de fuziune din stele joacă două roluri cheie pentru evoluția vieții: producerea de energie și producerea de elemente grele precum carbonul și oxigenul. Pentru ca stelele să-și joace rolul propus, ele trebuie să trăiască mult timp, să atingă temperaturi centrale suficient de ridicate și să fie suficient de abundente. Pentru ca toate aceste piese ale puzzle-ului să cadă la locul lor, universul trebuie să fie înzestrat cu o gamă largă de proprietăți speciale.

Fizica nucleară este probabil cel mai clar exemplu. Reacțiile de fuziune și structura nucleară depind de amploarea interacțiunii puternice. Nucleele atomice există ca structuri legate, deoarece interacțiunile puternice sunt capabile să țină protonii aproape unul de celălalt, chiar dacă forța de repulsie electrică a protonilor încărcați pozitiv tinde să rupă nucleul. Dacă interacțiunea puternică ar fi puțin mai slabă, atunci pur și simplu nu ar exista nuclee grele. Atunci nu ar exista carbon în univers și, prin urmare, nu ar exista forme de viață bazate pe carbon. Pe de altă parte, dacă forța nucleară puternică ar fi și mai puternică, atunci doi protoni s-ar putea combina în perechi numite diprotoni. În acest caz, interacțiunea puternică ar fi atât de puternică încât toți protonii din Univers s-ar combina în diprotoni sau chiar în structuri nucleare mai mari și nu ar mai rămâne hidrogen obișnuit. În absența hidrogenului, nu ar exista apă în Univers și, prin urmare, nicio formă de viață cunoscută nouă. Din fericire pentru noi, universul nostru are cantitatea potrivită de interacțiune puternică pentru a permite hidrogen, apă, carbon și alți constituenți esențiali ai vieții.

De asemenea, dacă forța nucleară slabă ar avea o forță complet diferită, ar afecta semnificativ evoluția stelară. Dacă interacțiunea slabă ar fi mult mai puternică, de exemplu, în comparație cu interacțiunea puternică, atunci reacțiile nucleare din interiorul stelelor s-ar desfășura cu rate mult mai mari, din cauza cărora durata de viață a stelelor ar fi redusă semnificativ. Ar trebui schimbat și numele interacțiunii slabe. În această chestiune, universul are o oarecare întârziere din cauza intervalului de mase stelare - stelele mici trăiesc mai mult și pot fi folosite pentru a controla evoluția biologică în locul soarelui nostru. Cu toate acestea, presiunea gazului degenerat (din mecanica cuantică) împiedică stelele să ardă hidrogen odată ce masa lor devine prea mică. Astfel, chiar și durata de viață a celor mai longevive stele s-ar reduce serios. De îndată ce durata maximă de viață a unei stele scade sub pragul miliardului de ani, dezvoltarea vieții este imediat amenințată. Valoarea reală a interacțiunii slabe este de milioane de ori mai mică decât cea puternică, datorită căreia Soarele își arde hidrogenul lent și natural, care este necesar pentru evoluția vieții pe Pământ.

În continuare, ar trebui să luăm în considerare planetele - cele mai mici obiecte astrofizice necesare vieții. Formarea planetelor necesită din Univers producerea de elemente grele și, în consecință, aceleași restricții nucleare care au fost deja descrise mai sus. În plus, existența planetelor necesită ca temperatura de fond a universului să fie suficient de scăzută pentru condensarea solidelor. Dacă Universul nostru ar fi doar de șase ori mai mic decât este acum și, prin urmare, de o mie de ori mai fierbinte, atunci particulele de praf interstelar s-ar evapora și pur și simplu nu ar exista materii prime pentru formarea planetelor stâncoase. În acest univers fierbinte, ipotetic, chiar și formarea planetelor gigantice ar fi extrem de deprimată. Din fericire, universul nostru este suficient de rece pentru a permite formarea planetelor.

O altă considerație este stabilitatea pe termen lung a sistemului solar de la începuturile sale. În galaxia noastră modernă, atât interacțiunile, cât și convergența stelelor sunt atât rare, cât și slabe din cauza densității foarte scăzute a stelelor. Dacă Galaxia noastră ar conține același număr de stele, dar ar fi de o sută de ori mai mică, densitatea crescută a stelelor ar duce la o probabilitate suficient de mare ca o altă stea să intre în sistemul nostru solar, ceea ce ar distruge orbitele planetelor. O astfel de coliziune cosmică ar putea schimba orbita Pământului și ar face planeta noastră nelocuabilă sau chiar ar putea arunca Pământul din sistemul solar. În orice caz, un astfel de cataclism ar însemna sfârșitul vieții. Din fericire, în Galaxia noastră, timpul estimat după care sistemul nostru solar va experimenta o coliziune care își schimbă cursul este mult mai lung decât timpul necesar pentru dezvoltarea vieții.

Vedem că Universul longeviv, care conține galaxii, stele și planete, necesită un set destul de special de valori ale constantelor fundamentale care determină valorile principalelor forțe. Deci, această modificare necesară ridică o întrebare de bază: de ce universul nostru are aceste proprietăți specifice care în cele din urmă dau naștere vieții? La urma urmei, faptul că legile fizicii sunt exact astfel încât să ne permită existența este cu adevărat o coincidență remarcabilă. Se pare că Universul știa cumva despre apariția noastră viitoare. Desigur, dacă condițiile s-ar fi dezvoltat într-un fel diferit, pur și simplu nu am fi aici și nu ar fi nimeni care să se gândească la această problemă. Cu toate acestea, întrebarea „De ce?” din asta nu dispare nicăieri.

Înțelegând asta De ce legile fizice sunt exact ceea ce sunt, ne aduce la granița dezvoltării științei moderne. Au fost deja prezentate explicații preliminare, dar întrebarea este încă deschisă. Începând cu secolul al XX-lea, știința a oferit o bună înțelegere funcțională a ce există legile noastre ale fizicii, putem spera că știința secolului XXI ne va oferi o înțelegere a De ce legile fizice au tocmai o astfel de formă. Câteva indicii în această direcție încep deja să apară, așa cum vom vedea acum.

Eterna complexitate

Această aparență coincidență (că Universul are exact acele proprietăți speciale care permit originea și evoluția vieții) pare mult mai puțin minunată dacă acceptăm că Universul nostru - regiunea spațiu-timp cu care suntem conectați - este doar unul dintre nenumăratele altele. universuri. Cu alte cuvinte, universul nostru este doar o mică parte multivers- un ansamblu imens de universuri, fiecare dintre ele având propriile versiuni ale legilor fizicii. În acest caz, întregul set de universuri ar implementa toate numeroasele variante posibile ale legilor fizicii. Viața, însă, se va dezvolta doar în acele universuri private care au versiunea corectă a legilor fizice. Atunci devine evident faptul că s-a întâmplat să trăim în Univers cu proprietățile necesare vieții.

Să clarificăm diferența dintre „alte universuri” și „alte părți” ale universului nostru. Geometria la scară largă a spațiu-timpului poate fi foarte complexă. În prezent trăim într-o bucată omogenă a universului, a cărei dimensiune diametrală este de aproximativ douăzeci de miliarde de ani lumină. Această zonă este o parte a spațiului care poate avea un efect cauzal asupra noastră la un moment dat. Pe măsură ce universul se deplasează în viitor, regiunea spațiu-timp care ne poate afecta va crește. În acest sens, pe măsură ce îmbătrânim, Universul nostru va conține mai mult spațiu-timp. Cu toate acestea, pot exista și alte regiuni ale spațiu-timp care nu nu va fi într-o relație cauzală cu partea noastră din Univers, indiferent cât de mult așteptăm și indiferent cât de vechi devine Universul nostru. Aceste alte zone cresc și evoluează complet independent de evenimentele fizice care au loc în universul nostru. Astfel de zone aparțin altor universuri.

De îndată ce admitem posibilitatea altor universuri, setul de coincidențe care există în universul nostru arată mult mai plăcut. Dar oare acest concept al altor universuri are într-adevăr acest sens? Este posibil să plasăm în mod natural mai multe universuri în cadrul teoriei Big Bang, de exemplu, sau cel puțin extensiile sale rezonabile? În mod ironic, răspunsul este un da categoric.

Andrei Linde, un eminent cosmolog rus în prezent la Stanford, a introdus conceptul eternă inflație... În linii mari, această idee teoretică înseamnă că în orice moment o regiune a spațiu-timp, situată undeva în multivers, trece printr-o fază de expansiune inflaționistă. Conform acestui scenariu, spuma spațiu-timp, prin mecanismul inflației, generează continuu noi universuri (cum s-a discutat în primul capitol). Unele dintre aceste regiuni inflaționiste în expansiune evoluează în universuri interesante, cum ar fi propriul nostru petic local de spațiu-timp. Ei au legi fizice care guvernează formarea galaxiilor, stelelor și planetelor. În unele dintre aceste zone se poate dezvolta chiar și viața inteligentă.

Această idee are atât sens fizic, cât și un atractiv intrinsec semnificativ. Chiar dacă universul nostru, propria noastră regiune locală a spațiu-timpului, este destinat să moară o moarte lentă și dureroasă, vor exista întotdeauna alte universuri în jur. Întotdeauna va fi altceva. Dacă multiversul este privit dintr-o perspectivă mai mare, acoperind întregul ansamblu de universuri, atunci poate fi considerat cu adevărat etern.

Această imagine a evoluției cosmice ocolește cu grație una dintre cele mai supărătoare întrebări din cosmologia secolului al XX-lea: dacă universul a început într-un Big Bang care sa întâmplat cu doar zece miliarde de ani în urmă, ce a fost înainte de acel Big Bang? Această întrebare dificilă de „ce a fost când încă nu era nimic” servește drept graniță între știință și filozofie, între fizică și metafizică. Putem extrapola legea fizică înapoi în timp până la momentul în care universul avea doar 10 -43 de secunde, deși pe măsură ce ne apropiem de acest moment, incertitudinea cunoștințelor noastre va crește, iar epocile anterioare sunt în general inaccesibile metodelor științifice moderne. Cu toate acestea, știința nu stă nemișcată și unele progrese încep deja să apară în acest domeniu. În contextul mai larg pe care îl oferă conceptul de multivers și inflație eternă, putem într-adevăr să formulăm răspunsul: înainte de Big Bang, a existat (și încă mai există!) O regiune spumoasă de spațiu-timp de înaltă energie. Din această spumă cosmică în urmă cu aproximativ zece miliarde de ani s-a născut propriul nostru Univers, care continuă să evolueze și astăzi. În mod similar, alte universuri continuă să se nască tot timpul, iar acest proces poate continua la nesfârșit. Adevărat, acest răspuns rămâne puțin neclar și poate oarecum nesatisfăcător. Cu toate acestea, fizica a ajuns deja la punctul în care putem cel puțin să începem să abordăm această întrebare de lungă durată.

Cu conceptul de multivers, ajungem la următorul nivel al revoluției copernicane. Așa cum planeta noastră nu are un loc special în sistemul nostru solar, iar sistemul nostru solar are un statut special în univers, tot așa universul nostru nu are un loc special în amestecul cosmic gigantic de universuri care alcătuiesc multiversul.

Viziunea darwiniană asupra universurilor

Spațiul-timp al universului nostru devine mai complex pe măsură ce îmbătrânește. La început, imediat după Big Bang, universul nostru a fost foarte neted și omogen. Aceste condiții inițiale au fost necesare pentru ca universul să evolueze în forma sa actuală. Cu toate acestea, pe măsură ce Universul evoluează ca urmare a proceselor galactice și stelare, se formează găuri negre, pătrunzând spațiu-timp cu singularitățile lor interne. Astfel, găurile negre creează ceea ce s-ar putea considera găuri în spațiu-timp. În principiu, aceste singularități pot asigura și comunicarea cu alte universuri. De asemenea, se poate întâmpla ca noi universuri să se nască în singularitatea găurii negre - universurile-copii, despre care am vorbit în capitolul al cincilea. În acest caz, universul nostru poate da naștere unui nou univers conectat cu al nostru printr-o gaură neagră.

Dacă acest lanț de raționament este urmat până la capătul său logic, apare un scenariu extrem de interesant pentru evoluția universurilor în multivers. Dacă universurile pot da naștere unor noi universuri, atunci în teoria fizică pot apărea concepte de ereditate, mutație și chiar selecție naturală. Acest concept de evoluție a fost apărat de Lee Smolin, un fizician, un expert în relativitate generală și teoria câmpului cuantic.

Să presupunem că singularitățile din interiorul găurilor negre pot da naștere altor universuri, așa cum este cazul nașterii unor noi universuri, despre care am vorbit în capitolul anterior. Pe măsură ce aceste alte universuri evoluează, ele pierd de obicei cauzalitate cu propriul nostru univers. Cu toate acestea, aceste noi universuri rămân conectate cu ale noastre printr-o singularitate situată în centrul găurii negre. - Acum să spunem că legile fizicii din aceste noi universuri sunt similare cu legile fizicii din universul nostru, dar nu absolut. În practică, această afirmație înseamnă că constantele fizice, valorile forțelor fundamentale și masele de particule au valori similare, dar nu echivalente. Cu alte cuvinte, noul univers moștenește un set de legi fizice din universul părinte, dar aceste legi pot diferi ușor, ceea ce este foarte asemănător cu mutațiile genetice în timpul reproducerii florei și faunei Pământului. În acest cadru cosmologic, creșterea și comportamentul noului univers se vor asemăna, dar nu exact, cu evoluția universului mamă original. Astfel, această imagine a eredității universurilor este complet analogă cu imaginea formelor biologice de viață.

Odată cu moștenirea și mutația, acest ecosistem de universuri câștigă o oportunitate interesantă pentru schema evolutivă a lui Darwin. Din punct de vedere comologic-darwinian, universurile care creează un număr mare de găuri negre sunt „de succes”. Deoarece găurile negre sunt rezultatul formării și morții stelelor și galaxiilor, aceste universuri de succes trebuie să conțină un număr mare de stele și galaxii. În plus, este nevoie de mult timp pentru a forma găuri negre. Galaxiile din Universul nostru durează un miliard de ani pentru a se forma; stele masive trăiesc și mor în perioade mai scurte de milioane de ani. Pentru a permite formarea unui număr mare de stele și galaxii, orice univers de succes trebuie să aibă nu numai valorile necesare constantelor fizice, ci și să aibă o viață relativ lungă. Cu stele, galaxii și vieți lungi, universul poate permite vieții să evolueze. Cu alte cuvinte, universurile de succes au în mod automat aproape caracteristicile necesare pentru ca formele biologice de viață să apară.

Evoluția unui set complex de universuri în ansamblu se desfășoară într-un mod similar cu evoluția biologică de pe Pământ. Universurile de succes creează un număr mare de găuri negre și dau naștere unui număr mare de universuri noi. Acești „bebeluși” astronomici moștenesc din universurile mame diferite tipuri de legi fizice, cu mici modificări. Acele mutații care duc la formarea și mai multor găuri negre duc la producerea mai multor „copii”. Pe măsură ce acest ecosistem de universuri evoluează, cele mai comune universuri sunt cele care formează un număr incredibil de găuri negre, stele și galaxii. Aceste universuri au cele mai mari șanse la originea vieții. Universul nostru, indiferent de motiv, are exact caracteristicile care îi permit să trăiască mult și să formeze multe stele și galaxii: conform acestei uriașe scheme darwiniste, propriul nostru univers are succes. Privit din această perspectivă extinsă, universul nostru nu este nici neobișnuit, nici ajustat; este, mai degrabă, un univers obișnuit și, prin urmare, așteptat. Deși această imagine a evoluției rămâne speculativă și controversată, oferă o explicație elegantă și convingătoare a motivului pentru care universul nostru are proprietățile pe care le observăm.

Depășirea limitelor timpului

În biografia spațiului dinaintea ta, am urmărit dezvoltarea Universului de la începutul său strălucitor, singular, prin cerul cald și familiar al timpului nostru, prin ciudate deșerturi înghețate, până la posibila moarte finală în întunericul etern. Când încercăm să privim și mai adânc în abisul întunecat, abilitățile noastre de predicție sunt semnificativ afectate. În consecință, călătoriile noastre ipotetice prin spațiu-timp trebuie să se completeze, sau cel puțin să devină teribil de incomplete la o anumită vârstă viitoare. În această carte, am construit o linie temporală care acoperă sute de decenii cosmologice. Unii cititori vor simți, fără îndoială, că am mers atât de departe în povestea noastră cu prea multă încredere, în timp ce alții s-ar putea întreba cum ne-am fi putut opri într-un punct care, în comparație cu eternitatea, este atât de aproape de început.

De un lucru putem fi siguri. În drumul său spre întunericul viitorului, Universul prezintă o combinație minunată de efemeritate și imuabilitate, strâns împletite unul cu celălalt. Și în timp ce universul însuși va rezista testului timpului, practic nu va mai rămâne nimic în viitor care să semene chiar și de departe cu prezentul. Cea mai durabilă caracteristică a universului nostru în continuă evoluție este schimbarea. Și acest proces universal de schimbare continuă necesită o perspectivă cosmologică extinsă, cu alte cuvinte, o schimbare completă a concepției noastre asupra celor mai mari scale. Deoarece universul este în continuă schimbare, trebuie să încercăm să înțelegem epoca cosmologică actuală, anul curent și chiar și astăzi. Fiecare moment al istoriei în desfășurare a spațiului prezintă o oportunitate unică, o șansă de a atinge măreția, o aventură de trăit. Conform principiului timpului al lui Copernic, fiecare eră viitoare este plină de noi posibilități.

Cu toate acestea, nu este suficient să faci o declarație pasivă despre inevitabilitatea evenimentelor și „fără să te întristezi, să se întâmple ceea ce ar trebui să se întâmple”. Un pasaj atribuit adesea lui Huxley afirmă că „dacă șase maimuțe sunt puse în spatele mașinilor de scris și li se permite să tasteze orice vor ei timp de milioane de ani, atunci cu timpul vor scrie toate cărțile care se află în British Museum”. Aceste maimuțe imaginare au fost mult timp citate ca exemplu ori de câte ori este vorba de un gând neclar sau de nesuportat, ca o confirmare a unor evenimente incredibile, sau chiar pentru o subestimare implicită a marilor realizări ale mâinilor umane, cu un indiciu că nu sunt altceva decât un accident fericit printre mari.multe eşecuri. La urma urmei, dacă se poate întâmpla ceva, cu siguranță se va întâmpla, nu?

Cu toate acestea, chiar și înțelegerea noastră a spațiului viitor, care este încă la început, dezvăluie absurditatea evidentă a acestui punct de vedere. Un calcul simplu sugerează că ar fi nevoie de aproape jumătate de milion de decenii cosmologice (mulți mai mulți ani decât numărul de protoni din univers) pentru ca maimuțele alese aleatoriu să creeze o singură carte din întâmplare.

Universul este scris pentru a-și schimba complet caracterul și de mai multe ori, înainte ca aceleași maimuțe să înceapă cel puțin să îndeplinească sarcina care le-a fost atribuită. În mai puțin de o sută de ani, aceste maimuțe vor muri de bătrânețe. În cinci miliarde de ani, Soarele, transformat într-o gigantă roșie, va arde Pământul și, odată cu el, toate mașinile de scris. După paisprezece decenii cosmologice în Univers, toate stelele se vor arde și maimuțele nu vor mai putea vedea cheile mașinilor de scris. Până în al XX-lea deceniu cosmologic, Galaxia își va pierde integritatea, iar maimuțele vor avea șanse foarte reale să fie înghițite de o gaură neagră din centrul Galaxiei. Și chiar și protonii care alcătuiesc maimuțele și munca lor sunt destinați să se dezintegreze înainte de expirarea a patruzeci de decenii cosmologice: din nou, cu mult înainte ca munca lor herculeană să nu meargă suficient de departe. Dar chiar dacă maimuțele ar putea supraviețui acestei catastrofe și își pot continua munca cu strălucirea slabă emisă de găurile negre, eforturile lor ar fi în continuare zadarnice în al sutelea deceniu cosmologic, când ultimele găuri negre au părăsit universul într-o explozie. Dar chiar dacă maimuțele ar supraviețui acestei catastrofe și ar supraviețui, să zicem, până la o sută cincizecea decadă cosmologică, ele ar obține doar ocazia de a face față pericolului suprem al tranziției fazei cosmologice.

Și deși până în al 15-lea deceniu cosmologic al maimuței, mașinile de scris și foile tipărite vor fi distruse de mai multe ori, timpul însuși, desigur, nu se va sfârși. Pe măsură ce privim în întunericul viitorului, suntem mai limitați de o lipsă de imaginație și poate de o inadecvare a înțelegerii fizice decât de un set cu adevărat mic de detalii. Nivelurile mai scăzute de energie și aparenta lipsă de activitate care așteaptă universul sunt mai mult decât compensate de timpul crescut de care dispune. Putem privi cu optimism un viitor incert. Și, deși lumea noastră confortabilă este destinată să dispară, un număr imens de evenimente interesante fizice, astronomice, biologice și, poate, chiar intelectuale încă așteaptă în aripi, în timp ce Universul nostru continuă drumul în întunericul etern.

Capsulă spațiu-timp

De mai multe ori de-a lungul acestei biografii a universului, am întâlnit posibilitatea de a trimite semnale către alte universuri. Dacă am putea, de exemplu, să creăm un univers într-un cadru de laborator, un semnal criptat ar putea fi transmis în el înainte de a pierde cauzalitatea cu propriul nostru univers. Dar dacă ai putea trimite un astfel de mesaj, ce ai scrie în el?

Poate că ați dori să păstrați însăși esența civilizației noastre: artă, literatură și știință. Fiecare cititor va avea o idee despre ce constituenți ai culturii noastre ar trebui păstrați în acest fel. În timp ce fiecare persoană ar avea propria părere despre aceasta, ne-am fi comportat foarte necinstit dacă nu am fi făcut măcar o sugestie pentru arhivarea unei părți a culturii noastre. Ca exemplu, propunem versiunea încapsulată a științei, sau mai degrabă fizica și astronomia. Unele dintre cele mai elementare mesaje ar putea include următoarele:

Materia este formată din atomi, care la rândul lor sunt formați din particule mai mici.

La distanțe mici, particulele prezintă proprietățile unei unde.

Natura este guvernată de patru forțe fundamentale.

Universul este alcătuit din spațiu-timp în evoluție.

Universul nostru conține planete, stele și galaxii.

Sistemele fizice evoluează în stări de energie mai scăzută și dezordine crescândă.

Aceste șase puncte, al căror rol universal ar trebui să fie clar în acest moment, pot fi considerate comorile realizărilor noastre în științele fizice. Poate că acestea sunt cele mai importante concepte fizice pe care civilizația noastră le-a descoperit până în prezent. Dar dacă aceste concepte sunt comori, atunci metoda științifică ar trebui, fără îndoială, să fie considerată coroana lor. Dacă există o metodă științifică, atunci cu suficient timp și efort, toate aceste rezultate sunt obținute automat. Dacă s-ar putea transmite unui alt univers doar un concept reprezentând realizările intelectuale ale culturii noastre, atunci mesajul cel mai plin de satisfacții ar fi metoda științifică.

Fapte incredibile

Unul dintre cele mai interesante lucruri despre univers este că știm prea puține despre ea.

Și așa cum vrem să știm ce se întâmplă după moarte, știința se întreabă cum își va pune capăt existenței universului.

Desigur, în măsura în care o persoană este capabilă să se gândească la astfel de concepte.

Este foarte incitant că există o mulțime de teorii pe această temă, în timp ce ele diferă foarte mult una de cealaltă.

Teoriile apocalipsei

10. Compresie mare

Cea mai frapantă teorie a modului în care universul și-a început existența este teoria Big Bang, când toată materia era concentrată. într-un punct infinit de dens al abisului.

Apoi ceva a explodat. Materia s-a împrăștiat cu o viteză incredibilă și, în cele din urmă, aceasta a dus la formarea universului pe care îl cunoaștem astăzi.

Compresie mare, așa cum probabil ați ghicit până acum - este opusul teoriei Big Bang. Toată materia care s-a împrăștiat la începutul existenței lumii se află sub influența gravitației Universului nostru.

Conform acestei teorii, gravitația, în cele din urmă, va duce la faptul că procesul de propagare a materiei încetinește mai întâi, apoi se oprește cu totul, iar materia începe să se contracte.

Reducerea va duce la faptul că toate „materialele” (planete, stele, galaxii, găuri negre etc.) va fi din nou într-un punct central super dens.

Astfel, toată materia din Univers se va concentra într-un punct infinitezimal.

Cu toate acestea, pe baza cunoștințelor disponibile, este puțin probabil să se întâmple așa ceva, deoarece, conform faptelor obținute recent, universul, aparent, extinzându-se într-un ritm accelerat.

9. Moartea termică inevitabilă a Universului

Gândiți-vă la moartea prin căldură ca fiind exact opusul Marii Compresii. În acest caz, gravitația nu este suficient de puternică pentru a depăși expansiunea materiei, așadar Universul continuă să se extindă exponențial.

Galaxiile se îndepărtează unele de altele, iar noaptea atotcuprinzătoare dintre ele devine din ce în ce mai largă.

Universul respectă aceleași reguli ca orice sistem termodinamic: căldura este distribuită uniform în tot spațiul.

Astfel, vântul va împrăștia toată materia în mod uniform, chiar și peste colțurile cele mai reci, cele mai întunecate și cele mai gri.

La final, toate stelele, una câte una, se vor stinge, iar pentru ca altele noi să se aprindă, nu va fi suficientă energie. Ca urmare, întregul Univers se va stinge.

Materia va rămâne, dar va exista sub formă de particule, iar mișcarea lor va fi aleatorie. Universul va fi într-o stare de echilibru, iar aceste particule se vor reflecta unele de altele fără a face schimb de energie.

Ca rezultat, va exista un vid cu particule care „trăiesc” în el.

Cum își va încheia lumea existenței

8. Moartea termică din cauza găurilor negre

Conform teoriei populare, cea mai mare parte a materiei din univers se mișcă în cercuri din găurile negre. Este suficient să privim galaxiile, care au de toate, în timp ce centrul cărora este casa găurilor negre supermasive.

Majoritatea teoriilor despre găurile negre implică înghițirea stelelor sau chiar a galaxiilor întregi dacă acestea cad în găuri.

La o anumită perioadă, aceste găuri negre vor absorbi cea mai mare parte a materiei, iar noi vom rămâne cu universul întunecat. Din când în când se pot vedea sclipiri de lumină ca un fulger.

Aceasta va însemna că obiectul care emite energie s-a apropiat prea mult de gaura neagră, dar „puterea” sa nu a fost suficientă și a fost absorbită.

Până la urmă, nu vom rămâne fără nimic, iar puțurile gravitaționale vor cădea în abis. Mai masiv găurile negre își vor înghiți micii „colegi”, devenind și mai mari.

Totuși, aceasta nu va fi starea finală a universului. În timp, găurile negre se vor evapora din cauza pierderii de masă și a radiațiilor Hawking.

Astfel, după ultima gaură neagră va muri, Universul va rămâne umplut uniform cu particule subatomice cu radiații Hawking.

Scenarii de apocalipsa

7. Sfârșitul timpului

Dacă există ceva etern, atunci, desigur, acesta este timpul. Indiferent dacă universul există sau nu, timpul are propria sa viziune asupra tuturor. In caz contrar n-ar fi nicio modalitate de a distinge momentul prezent de cel următor.

Dar dacă timpul ar pierde o clipă sau ar îngheța? Dacă nu mai sunt momente? Totul a înghețat... Pentru totdeauna.

Să presupunem că trăim într-un univers care nu se va sfârși niciodată. Cu o rezervă nesfârșită de timp tot ce se poate întâmpla este 100% probabil să se întâmple.

Același lucru se întâmplă dacă trăiești pentru totdeauna. Aveți la dispoziție o cantitate infinită de timp, așa că orice se poate întâmpla este garantat să se întâmple (și de un număr infinit de ori).

Astfel, dacă trăiești pentru totdeauna, atunci probabilitatea că poți „eșua” mult timp ajunge la 100 la sută și poți petrece eternitatea recuperându-se.

Din cauza confuziei de calcule care încearcă să prezică rezultatul universului, oamenii de știință au sugerat că timpul se poate opri în cele din urmă.

Presupunând că experimentezi toate acestea, nu vei ști niciodată că ceva este în neregulă. Timpul se va opriși totul se va transforma într-o clipă, o singură lovitură.

Dar asta nu va dura pentru totdeauna, va fi o stare de timp. Nu ai muri niciodată. Nu vei îmbătrâni niciodată. Ar fi un fel de pseudo nemurire. Dar nu ai ști niciodată despre asta.

Cum va veni sfârșitul lumii

6. Furt mare

Teoria Big Theft este similară cu Big Squeeze, dar mult mai optimistă. Imaginează-ți același scenariu: gravitația încetinește expansiunea universului și condensează totul înapoi într-un singur punct.

În această teorie, forța unei compresii rapide este suficientă pentru a provoca un alt Big Bang și Universul a început de la zero.

În acest model, totul nu este de fapt distrus, ci pur și simplu " redistribuit”.

Fizicienilor nu le place această explicație, așa că unii oameni de știință susțin că, cel mai probabil, Universul nu se poate întoarce până nu se termină la un moment dat.

În schimb, totul se va întâmpla foarte aproape de ceea ce este descris, dar materia adunată într-un loc se va împinge departe de forță, precum cea care împinge mingea de pe podea atunci când este aruncată.

Acest Big Theft va fi foarte asemănător cu Big Bang, și în teorie va crea un nou univers.În această teorie fluctuantă a Universului, Universul nostru poate fi primul din sistem și poate al 400-lea.

Nimeni nu poate spune asta.

5. Decalaj mare

Indiferent cum se termină lumea, oamenii de știință nu vor simți nevoia să folosească cuvântul „mare” pentru a descrie acest fenomen.

În această teorie, forța invizibilă se numește „ energie întunecată”,și determină accelerarea expansiunii Universului, pe care o observăm astăzi.

În cele din urmă, accelerația își va atinge limita și Universul se va destrăma pentru a dispărea în uitare.

Cea mai înfricoșătoare parte a acestei teorii este că, în timp ce majoritatea teoriilor de pe această listă implică sfârșitul lumii după ce stelele se ard, se estimează că Marea Ruptură se va întâmpla. în aproximativ 16 miliarde de ani.

În această etapă a existenței Universului, planetele (și teoretic viața) încă funcționează. Și acest cataclism de scară universală va ucide toate ființele vii și toate planetele.

Dar acest lucru poate fi doar presupus. Dar, moartea va fi cu siguranță violentă, mai degrabă decât încetul și căldura la care se așteaptă majoritatea oamenilor.

Sfârșitul Universului: Cum?

4. Metastabilitatea în vid

Această teorie se bazează pe ideea că universul există într-o stare fundamental instabilă. Dacă te uiți la semnificația particulelor cuantice în fizică, vei vedea că mulți fizicieni cuantici cred că universul nostru se echilibrează în pragul stabilității.

Susținătorii acestei teorii sugerează că în miliarde de ani, Universul se va „răsturna”. Când se întâmplă acest lucru, la un moment dat în univers va apărea bule.

Cel mai probabil va fi un univers alternativ. Această bulă se va extindeîn toate direcțiile cu viteza luminii și va distruge tot ceea ce atinge, distrugând în cele din urmă tot ceea ce este în univers.

Dar nu-ți face griji: Universul va mai exista. Această bulă este „la fel, dar diferită” din Univers va schimba pur și simplu lucrurile. Legile fizicii vor fi diferite și poate chiar va exista viață.

3. Bariera temporală

Dacă încercăm să calculăm probabilitățile originii a ceva în multivers (unde există universuri infinite, fiecare diferit de celălalt), atunci ne vom confrunta cu aceeași problemă ca și în cazul unui univers infinit: totul are șanse de 100% să se întâmple.

Pentru a ocoli această problemă, oamenii de știință au luat pur și simplu o bucată din univers și au calculat probabilitățile pentru aceasta.

Acest lucru face posibilă producerea calcule corecte dar granițele care au fost stabilite pentru a le ține „tăie” universul, ceea ce nu este în întregime adevărat din punct de vedere al integrității.

Datorită faptului că legile fizicii nu funcționează într-un univers infinit, singura opțiune când are sens să luăm în considerare acest model este este prezența unor limite fizice reale, dincolo de care nimic nu poate trece.

Potrivit declarațiilor fizicienilor, în următorii 3,7 miliarde de ani vom trece această barieră a timpului, și universul se va sfârși pentru noi.

În ciuda faptului că nu avem suficiente cunoștințe de fizică pentru a descrie cu acuratețe acest fenomen, perspectivele sunt încă îngrozitoare.

2. Acest lucru nu se va întâmpla pentru că trăim într-un multivers

Într-un scenariu multivers infinit, universurile pot veni și pleca. Ei își pot începe existența datorită Big Bang-ului și se pot termina cu Big Rip, ca urmare a morții prin căldură etc.

Dar toate acestea nu sunt importante, pentru că în multiversul nostru este doar unul dintre multe.În ciuda faptului că universurile „mici” pot fi în dușmănie și se pot arunca în aer și, în același timp, cel care se află în apropiere, cel mai mare univers va exista în continuare.

În ciuda faptului că timpul însuși poate funcționa în alte universuri, în multivers noi universuri se nasc tot timpul. Potrivit afirmațiilor fizicienilor, numărul universurilor noi va fi întotdeauna mai mare decât al celor vechi, prin urmare, în teorie, numărul universurilor doar crește.

1. Universul etern

De mult s-a spus că Universul a fost, este și va fi întotdeauna. Acesta este unul dintre primele concepte cu care oamenii au venit cu privire la natura universului. Cu toate acestea, această teorie are noua viraj cu o abordare mai serioasă.

Ignorând teoria Big Bang ca cauză a formării Universului și, în consecință, a timpului, susținătorii acestui concept spun că timpul a existat înainte.

Mai mult decât atât, Universul însuși poate fi ciocnirea a două brane(structuri de spațiu în formă de foi, formate la un nivel înalt de ființă).

În acest model, universul este ciclic și va continua să se extindă și să se contracte continuu.

Cu siguranță vom putea afla acest lucru în următorii 20 de ani, pentru că avem satelitul Planck, care explorează spațiile geodezice și radiația de fundal,și cine va putea prezice anumite scenarii pentru dezvoltarea ulterioară a evenimentelor.

Acesta este un proces lung, dar de îndată ce oamenii de știință pot folosi un satelit faceți o diagramă, va fi mai ușor de înțeles cum a apărut de fapt universul și cum se va sfârși totul.

Ne confruntăm zilnic cu compresia într-o formă sau alta. Când stoarcem apă dintr-un burete, facem o valiză înainte de a pleca în vacanță, încercând să umplem tot spațiul gol cu ​​lucrurile necesare, comprimăm fișierele înainte de a le trimite prin e-mail. Ideea de a elimina spațiul „gol” este foarte familiară.

Atât la scară cosmică, cât și la scară atomică, oamenii de știință au confirmat în mod repetat că golul ocupă cea mai mare parte a spațiului. Cu toate acestea, este extrem de surprinzător cât de adevărată este această afirmație! Când dr. Caleb A. Scharf de la Universitatea Columbia (SUA) a scris noua sa carte „Zoomable Universe”, el a plănuit să o folosească pentru un fel de efect dramatic.

Ce se întâmplă dacă am putea cumva să adunăm toate stelele din Calea Lactee și să le așezăm una lângă cealaltă, precum merele strânse într-o cutie mare? Desigur, natura nu va permite niciodată oamenilor să stăpânească gravitația și este probabil ca stelele să se contopească într-o gaură neagră colosală. Dar, ca experiment de gândire, este o modalitate excelentă de a ilustra volumul spațiului din galaxie.

Rezultatul este șocant. Presupunând că ar putea exista aproximativ 200 de miliarde de stele în Calea Lactee și presupunem cu generozitate că toate au același diametru ca Soarele (ceea ce este exagerat, deoarece marea majoritate a stelelor sunt mai puțin masive și mai mici ca dimensiuni), am putea totuși adună-le într-un cub.a cărui lungime a fețelor corespunde la două distanțe de la Neptun la Soare.

„Există o cantitate imensă de spațiu gol în spațiu. Și asta mă duce la următorul nivel de nebunie ”, scrie dr. Scharf. Conform universului observabil, definit de orizontul cosmic al mișcării luminii de la Big Bang, estimările actuale sugerează că există între 200 de miliarde și 2 trilioane de galaxii. Deși acest număr mare include toate micile „protogalaxii” care vor fuziona în cele din urmă în galaxii mari.

Să fim îndrăzneți și să luăm cât mai multe dintre ele, apoi să împachetăm toate stelele din toate aceste galaxii. Deși sunt impresionant de generoși, să presupunem că sunt toate de dimensiunea Căii Lactee (deși majoritatea sunt de fapt mult mai mici decât galaxia noastră). Obținem 2 trilioane de metri cubi, ale căror margini vor fi de 10 13 metri. Asezam aceste cuburi intr-un cub mai mare si ne ramane cu un mega cub cu lungimea laturii de aproximativ 10-17 metri.

Destul de mare, nu? Dar nu la scară cosmică. Diametrul Căii Lactee este de aproximativ 10 21 de metri, așa că un cub de 10 17 metri are încă doar 1 / 10.000 de dimensiunea galaxiei. De fapt, 10 17 metri înseamnă aproximativ 10 ani lumină!

Desigur, acesta este doar un mic truc. Dar indică efectiv cât de mic este volumul Universului ocupat efectiv de materia densă, în comparație cu golul spațiului, perfect caracterizat de Douglas Adams: „Cosmosul este mare. Într-adevăr mare. Pur și simplu nu veți crede cât de vast, enorm și uluitor de mare este cosmosul. Iată ce ne referim: ați putea crede că este o cale lungă până la cel mai apropiat restaurant, dar asta nu înseamnă nimic pentru spațiu.” (Ghidul autostopistului galactic).

Acea atracție gravitațională comună a întregii sale materie va opri în cele din urmă expansiunea Universului și va face ca acesta să se contracte. Datorită creșterii entropiei, modelul de compresie va fi foarte diferit de expansiunea inversată în timp. În timp ce universul timpuriu a fost foarte omogen, universul care se prăbușește se va împărți în grupuri izolate separate. În cele din urmă, toată materia se prăbușește în găuri negre, care apoi vor crește împreună, creând o singură gaură neagră - singularitatea Marea Compresie.

Cele mai recente dovezi experimentale (și anume: observarea supernovelor îndepărtate ca obiecte de luminozitate standard (pentru mai multe detalii vezi Scala distanței în astronomie), precum și un studiu amănunțit al radiației relicve) conduc la concluzia că expansiunea Universului este nu este încetinit de gravitație, ci, dimpotrivă, accelerează. Cu toate acestea, din cauza naturii necunoscute a energiei întunecate, este încă posibil ca într-o zi accelerația să își schimbe semnul și să provoace compresie.

Vezi si

• Saritura mare
• Univers oscilant

Note (editare)

Fundația Wikimedia. 2010.

• Mare jaf de tren
• Insula Mare

Vedeți ce înseamnă „Big Compression” în alte dicționare:

Compresie fractală- Imaginea triunghiului Sierpinski definită prin trei transformări afine Compresia imaginii fractale este un algoritm de compresie a imaginii cu pierderi bazat pe utilizarea sistemelor de funcții iterabile (IFS, de obicei ... ... Wikipedia

Viitorul universului- Scenariul Marii Compresiuni Viitorul Universului este o întrebare luată în considerare în cadrul cosmologiei fizice. Diverse teorii științifice au prezis multe opțiuni posibile pentru viitor, printre care există opinii atât despre distrugere, cât și despre ...... Wikipedia

Armaghedon- Acest termen are alte semnificații, vezi Armaghedon (sensuri). Ruinele din vârful Megiddo Armaghedon (greaca veche... Wikipedia

Viitor- Acest termen are alte semnificații, vezi Viitorul (sensuri). Antonio Sant'Elia Desen urban într-un stil futurist Viitorul face parte din lin ... Wikipedia

Viitorul- Viitorul este partea cronologică, constând din evenimente care nu s-au întâmplat încă, dar care se vor întâmpla. Datorită faptului că evenimentele sunt caracterizate atât de timp, cât și de loc, viitorul ocupă zona continuumului spațiu-timp. Cuprins 1 ... ... Wikipedia

Model ciclic (cosmologie)- Modelul ciclic (în cosmologie) este una dintre ipotezele cosmologice. În acest model, Universul, care a apărut din singularitatea Big Bang-ului, trece printr-o perioadă de expansiune, după care interacțiunea gravitațională oprește expansiunea și ... ... Wikipedia

Ragnarok- Ragnarok. Desen de Johannes Gerts Ragnarök (Ragnarok, Ragnarök german... Wikipedia

Revelația lui Ioan Evanghelistul- Solicitarea „Apocalipsa” este redirecționată aici; vezi și alte sensuri. Viziunea lui Ioan Evanghelistul. Miniatură din „Cartea de ore de lux a Ducelui de Berry” ... Wikipedia

Eshatologia- (din greacă. De asemenea... Wikipedia

Pauza mare- Distrugerea galaxiei conform ipotezei Big Rip. Big Rip este o ipoteză cosmologică despre soarta Universului care prezice colapsul (ruptura) întregii materie într-un timp finit. Validitatea acestei ipoteze este puternică ... ... Wikipedia

Cărți

• Rezistența materialelor. Atelier. Manual pentru software open source Cumpărați pentru 863 UAH (numai Ucraina)
• Rezistența materialelor. Atelier. Manual pentru licență universitară, Atapin V.G .. Manualul dezvăluie temele de bază ale disciplinei Rezistența materialelor: întindere și compresiune, torsiune, încovoiere, stare de efort-deformare, rezistență complexă, ...

EXPANSARE SAU CONTRACȚIE A UNIVERSULUI?!

Îndepărtarea galaxiilor unele de altele se explică în prezent prin expansiunea Universului, care a început datorită așa-numitului „Big Bang”.

Pentru a analiza distanța dintre galaxii între ele, folosim următoarele proprietăți fizice și legi cunoscute:

1. Galaxiile se rotesc în jurul centrului metagalaxiei, făcând o revoluție în jurul centrului metagalaxiei în 100 de trilioane de ani.

În consecință, metagalaxia este o torsiune gigantică în care funcționează legile gravitației vortexului și mecanicii clasice (cap. 3.4).

2. Întrucât Pământul își mărește masa, este permis să presupunem că toate celelalte corpuri cerești sau sistemele lor (galaxii), sub influența propriei gravitații, își măresc și masa, în conformitate cu legile prezentate în capitolul 3.5. Apoi, pe baza formulelor din același capitol, este evident că galaxiile ar trebui să se deplaseze în spirală, spre centrul metagalaxiei, cu accelerație invers proporțională cu distanța până la centrul metagalaxiei sau cu creșterea masei galaxiilor. .

Accelerația radială a galaxiilor care se deplasează în direcția centrului metagalaxiei le face să se îndepărteze una de cealaltă, ceea ce a fost înregistrat de Hubble și care, până acum, este clasificat eronat ca o expansiune a Universului.

Astfel, pe baza celor de mai sus, concluzia este urmatoare:

Universul nu se extinde; dimpotrivă, se învârte sau se contractă.

Este probabil ca gaura neagră a metagalaxiei să fie situată în centrul metagalaxiei, deci este imposibil să o observăm.

Când galaxiile se rotesc în jurul centrului unei metagalaxii pe o orbită inferioară, viteza mișcării orbitale a acestor galaxii ar trebui să fie mai mare decât cea a galaxiilor care se mișcă pe o orbită superioară. În acest caz, galaxiile, la anumite mega intervale de timp, ar trebui să se apropie unele de altele.

În plus, stelele cu înclinații ale propriilor orbite față de torsiunea gravitațională galactică ar trebui să se îndepărteze de centrul galaxiei (vezi cap. 3.5). Aceste circumstanțe explică apropierea galaxiei M31 de noi.

În stadiul inițial al apariției torsiunii cosmice, aceasta ar trebui să fie în starea BH (vezi cap. 3.1). În această perioadă, torsiunea cosmică își mărește masa relativă la maximum. În consecință, mărimea și vectorul vitezei acestei torsiuni (BH) au și ele modificări maxime. Adică, găurile negre au un caracter de mișcare care nu corespunde semnificativ mișcării corpurilor cosmice învecinate.

În prezent s-a descoperit un BH care se apropie de noi. Mișcarea acestui BH se explică prin dependența de mai sus.

Trebuie remarcate contradicțiile ipotezei „Big Bang”, care dintr-un motiv necunoscut nu sunt luate în considerare de știința modernă:

Conform legii a 2-a a termodinamicii, sistemul (Universul), lăsat singur (după explozie) se transformă în haos și dezordine.

De fapt, armonia și ordinea observate în Univers sunt contrare acestei legi,

Orice particulă dintr-o substanță explodata cu o forță extraordinară trebuie să aibă doar o direcție rectilinie și radială a propriei mișcări.

Rotația universală în spațiul cosmic a tuturor corpurilor cerești sau a sistemelor lor în jurul centrului lor sau a altor corpuri, inclusiv a metagalaxiei, respinge complet natura inerțială a mișcării obiectelor spațiale obținute în urma exploziei. În consecință, o explozie nu poate fi sursa de mișcare pentru toate obiectele spațiale.

• - Cum s-au putut forma goluri intergalactice uriașe în spațiul cosmic după „Big Bang”?!
• - conform modelului Friedman general acceptat, cauza „Big Bang-ului” a fost comprimarea Universului la dimensiunea sistemului solar. Ca rezultat al acestei compactări super-gigant a materiei cosmice, a avut loc „Big Bang-ul”.

Adepții ideii „Big Bang” tac cu privire la absurditatea evidentă a acestei ipoteze - cum ar putea Universul infinit să se micșoreze și să se potrivească într-un volum limitat, egal cu dimensiunea sistemului solar!?