П'ятниця, 23 жовтня 2020

Навчання

Що, та як - приходять одночасно

Нескінченна порожнеча або великий вибух: як Всесвіт закінчить своє існування?

Не раз висловлювалися припущення відносно долі нашого Всесвіту. Як правило, назви кінця були страхітливими, такими як Велике Заморожування, Велике Руйнування і так далі. Врешті-решт, як стверджували, зі Всесвітом може статися колапс, при якому знищаться усі зірки і галактики, або ж вона може розширитися в нескінченну порожнечу.

Правда лише в тому, що сценарій кінця світу як і раніше відкритий, ніхто не знає напевно, що може статися, - говорить астрофізик Стів Ален (Steve Allen), фахівець Стенфордского університету. Проте, щоб сталися події, які можуть привести до кінця, повинно пройти ще дуже-дуже багато часу, і якщо люди тоді ще існуватимуть, то їм припаде дуже несолодко.

Роль темної енергії

Доля нашого Всесвіту багато в чому залежить від таємничої речовини під назвою темна енергія. Так називаються нез'ясовні сили, протидіючі гравітації, які можуть розтягнути Всесвіт по швах. Темна енергія була спочатку виявлена, коли учені зайнялися вивченням того, наскільки сповільнюється розширення Всесвіту через силу тяжіння, яка тягне її всередину. Вони виявили, що насправді швидкість розширення Всесвіту лише збільшується. За це шокуюче відкриття троє астрофізиків отримали в 2011 році Нобелівську премію.

Якщо в майбутньому темна енергія робитиме такий же вплив на Всесвіт, то простір продовжуватиме розширюватися, а відстань між галактиками буде все ширша і ширша. Врешті-решт, ми не зможемо побачити що-небудь за межами Чумацького Шляху, тому що все буде занадто далеко.Сьогодні ми дивимося в небо і бачимо просто фантастичні речі: галактики, їх зіткнення і багато що інше, - говорить Ален. Але якщо розширення триватиме з такою ж швидкістю, то ці галактики підуть занадто далеко, і людина не зможе їх бачити взагалі. Космос стає все менш красивим місцем, а Всесвіт усе більш відокремленої.

Цей сценарію розвитку подій часто називають Великим Заморожуванням, тому що Всесвіт у результаті перетвориться на холодне, темне і порожнє місце.

Це бачення - це, швидше за все, майбутнє нашого Всесвіту, говорять учені, тому що спостереження говорять про те, що сила темної енергії дуже стабільна і такий залишиться на протязі ще дуже тривалого періоду часу. Можливо, що темна енергія - це саме те, що Ейнштейн називав космічною постійною (термін, який він використав у своїй загальній теорії відносності).

Проте, Велике Заморожування не є чимось неминучим. Якщо темна енергія не є постійною величиною, а замість цього збільшується з часом, ми зіткнемося з іншим розвитком подій. Справжня сила темної енергії в даний момент вважається занадто малою навіть для того, щоб здолати силу тяжіння в локальних масштабах. Проте, якщо вона ставатиме сильніше, вона зможе протидіяти не лише простору між галактиками, але і простору усередині них.

У якийсь момент галактики можуть самі себе розірвати, - говорить фізик університету штату Пенсильванія Мартін Боевальд (Martin Bojowald). Чумацький шлях може бути розірваний, питання в тому, чи торкнеться це Сонячної системи.Ще один варіант розвитку подій припускає, що сила темної енергії зменшиться з часом. В цьому випадку розширення Всесвіту сповільниться, і зрештою зупиниться зовсім. Якщо темна енергія стане досить слабкою, гравітація може, кінець кінцем, перемогти і Всесвіт сама себе поглине, тобто станеться Велике Стискування.

На початку колапс буде дуже нешкідливим, щільність Всесвіту збільшиться, але дуже повільними темпами. Проте, через деякий час колапс приведе до того, що щільність Всесвіту буде такою ж у момент Великого Вибуху, - говорить Боевальд.

Згідно загальної теорії відносності у момент Великого Вибуху Всесвіт був розміром всього в одну точку, при цьому вона була нескінченно щільною. Проте, більшість фізиків вважають, що ця теорія є неповною, тому як не може повністю описати, що відбувалося з квантовими і гравітаційними силами тоді.

Таким чином, якщо Всесвіт почне поглинати себе, поки не ясно чи зупиниться вона, досягнувши свого первинного виду, або ж якась невідома сила запустить цикл життя по новій.

Розкриття таємниці

Наше найважливіше питання полягає в тому, що є темна енергія. Отримані відповіді залежать від розуміння фізичної природи темної енергії.

Дослідники все ж сподіваються знайти відповідь на це питання, оскільки пошуки не припиняються, і вони отримують усе більш точні дані про швидкість розширення Всесвіту з часом. Впродовж наступного десятиліття учені планують дати точну інформацію про те, що відбувалося з темною енергією за 14 мільярдів після Великого Вибуху.