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

Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
KidPhone: лучший друг первоклассника KidPhone: лучший друг первоклассника

Часы-телефон — это новый универсальный гаджет для детей

Популярная механика
Спим на уроке: обучение в состоянии осознанного сновидения Спим на уроке: обучение в состоянии осознанного сновидения

Возможно, скоро мы сможем тренироваться, не вылезая из-под одеяла, прямо во сне

Популярная механика
$50 за баррель: Новак прогнозирует снижение цен на нефть $50 за баррель: Новак прогнозирует снижение цен на нефть

Цены на нефть будут снижаться до $50 за баррель

Forbes
Заплечных дел мастер Заплечных дел мастер

Почти бесконечный боезапас за спиной

Популярная механика
Египетская сила Египетская сила

Молодой рэпер Pharaoh о статусе рок-звезды, протестах юности, хейтерах и дебошах

Vogue
Ракетный маневр Ракетный маневр

С S7 Space связывают надежды на развитие отечественной частной космонавтики

Популярная механика
Надежда на лучшее Надежда на лучшее

Интервью с сестрами Михалковыми

Cosmopolitan
Рисующие роботы Пиндара ван Армана Рисующие роботы Пиндара ван Армана

Может ли робот стать художником

Популярная механика
Баста: «Рэп – это новый рок» Баста: «Рэп – это новый рок»

Cosmo поговорил c Бастой о новой картине, будущем рэпа и Земфире

Cosmopolitan
Карта дня беспилотника Карта дня беспилотника

Как города России готовятся к появлению беспилотных автомобилей

Популярная механика
Большие маневры Большие маневры

Сравнительный тест Cadillac Escalade и Infiniti QX80

АвтоМир
Механик в аду Механик в аду

Зонд AREE – никакой электроники, только старая школа и верная механика

Популярная механика
Она из сторогой семьи? 4 главных правила, как понравиться такой девушке Она из сторогой семьи? 4 главных правила, как понравиться такой девушке

Женщины бывают разные, и к каждой нужен свой, особый подход

Playboy
Наука о прикосновениях Наука о прикосновениях

Белорусский стартап реализовал технологию передачи тактильных ощущений для VR

Популярная механика
14 мест в Нью-Йорке, которые обязательно нужно посетить 14 мест в Нью-Йорке, которые обязательно нужно посетить

Куда в Нью-Йорке непременно стоит заглянуть

Vogue
Крейсер «Кенигсберг» в африканских водах: Паровой партизан Крейсер «Кенигсберг» в африканских водах: Паровой партизан

Эпопея немецкого рейдера «Кенигсберг» времен Первой мировой

Популярная механика
Секреты концовок семи самых запутанных фильмов последних лет Секреты концовок семи самых запутанных фильмов последних лет

Упал ли волчок в фильме «Начало»? Погиб ли Бэтмен?

Maxim
Техпарад Техпарад

Новости мира науки

Популярная механика
Чужие мечты: как понять, что вы строите не свою карьеру Чужие мечты: как понять, что вы строите не свою карьеру

Образ успешной карьеры часто формируется окружением

Forbes
Чистый тяжелый металл Чистый тяжелый металл

Как производят слитки драгоценных металлов

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
Когда лайнер бьет хвостом Когда лайнер бьет хвостом

Авиаинциденты с «тейлстрайком»

Популярная механика
“Придержи тьму” — потрясающий ужастик с Александром Скарсгардом, Райли Кио и Джеффри Райтом “Придержи тьму” — потрясающий ужастик с Александром Скарсгардом, Райли Кио и Джеффри Райтом

Очень страшное кино продолжает быть еще и очень умным

Esquire
Без рулей и элеронов Без рулей и элеронов

Можно ли обойтись без таких привычных элементов самолета, как рули и элероны?

Популярная механика
10 общепризнанно худших фильмов в истории 10 общепризнанно худших фильмов в истории

Недостаточно снять плохой фильм!

Maxim
Пока не было света Пока не было света

Предыстория солнца и солнечной системы

Популярная механика
Петр Авен: «Зарабатывать деньги — очень увлекательное занятие» Петр Авен: «Зарабатывать деньги — очень увлекательное занятие»

О том, почему мечтам о светлом будущем в 1990-х не суждено было сбыться

Esquire
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Вы не плохая мать: как справиться с родительским выгоранием Вы не плохая мать: как справиться с родительским выгоранием

Почему возникает родительское выгорание и что с ним делать?

Psychologies
Открыть в приложении