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

Китайский Карлсон Китайский Карлсон

Самой сложной и красивой игрушкой в мире был радиоуправляемый вертолет

Популярная механика
«Вояджер-1»: 10 фактов космического масштаба «Вояджер-1»: 10 фактов космического масштаба

Ровно 41 год назад произошел запуск «Вояджера-1»

Maxim
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Что надеть ранней осенью: советы дизайнера Что надеть ранней осенью: советы дизайнера

Что надеть ранней осенью: советы дизайнера

Cosmopolitan
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Родину выбирают Родину выбирают

Кто придумал плов, фуа-гра и другие легендарные блюда

GQ
Стеклянные микробы Люка Джеррама Стеклянные микробы Люка Джеррама

Героев этих произведений не разглядеть без микроскопа

Популярная механика
Верное средство Верное средство

Самый надежный способ борьбы с осенней хандрой — побег на далёкие острова

Robb Report
Новая бронетанковая доктрина Новая бронетанковая доктрина

О зарождении новой бронетанковой доктрины

Популярная механика
Танго, сальса, тверк: почему не все танцы одинаково полезны Танго, сальса, тверк: почему не все танцы одинаково полезны

Как выбрать подходящие танцы, которые будут приносить удовольствие от процесса?

Psychologies
Брат небесный, брат земной Брат небесный, брат земной

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

Популярная механика
Бессонница: тест Lamborghini Urus Бессонница: тест Lamborghini Urus

Urus оригинален настолько, что итальянцы нарекли его суперспортивным кроссовером

Популярная механика
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика
Как выбрать видеокарту: практические рекомендации Как выбрать видеокарту: практические рекомендации

Выбор видеокарты для настольного ПК — очень важный момент

CHIP
Летающая парта нового поколения Летающая парта нового поколения

Сверхманевренный учебный самолет с крыльями обратной стреловидности

Популярная механика
Секс и каннибализм: зачем животные поедают партнеров для спаривания Секс и каннибализм: зачем животные поедают партнеров для спаривания

Что, если ваш партнер вдруг захочет откусить вам голову?

Популярная механика
Рисующие роботы Пиндара ван Армана Рисующие роботы Пиндара ван Армана

Может ли робот стать художником

Популярная механика
Возращение домой Возращение домой

Изабелла Росселлини возвращается в родной Дом, чтобы вновь стать его посланницей

Домашний Очаг
Двойные стандарты Двойные стандарты

Стоимость антиматерии падает

Популярная механика
5 причин, почему стоит смотреть фильм «3 дня с Роми Шнайдер» 5 причин, почему стоит смотреть фильм «3 дня с Роми Шнайдер»

В российский прокат выходит самая нежная из картин кинофестиваля в Берлине

Esquire
Интеллект для самолета Интеллект для самолета

Многофункциональная боевая машина следующего поколения

Популярная механика
5 модных вещей осени для всех типажей по Кибби 5 модных вещей осени для всех типажей по Кибби

Что из осенних трендов применимо к представителям каждого из типажей

Cosmopolitan
Мир-кольцо Мир-кольцо

Земли в форме бублика: добро пожаловать на обруч и пончик

Популярная механика
6 экзотических лимузинов и другие способы прокатиться с ветерком 6 экзотических лимузинов и другие способы прокатиться с ветерком

На чем прохватить по району, чтобы все скончались от зависти

Maxim
Пока не было света Пока не было света

Предыстория солнца и солнечной системы

Популярная механика
Про спорт Про спорт

Чем удивила спортивная индустрия этой осенью

OK!
Техпарад Техпарад

Новости мира науки

Популярная механика
«Каждый день наслаждаюсь беременностью!» «Каждый день наслаждаюсь беременностью!»

В жизни певицы Нюши за год с небольшим произошли кардинальные перемены

OK!
Как победить хищника? Как победить хищника?

Навыки выживания, необходимые для победы над расой идеальных охотников

Популярная механика
Просит бури Просит бури

Саша Лусс — о новой работе, съемках в Москве и ролях мечты

Vogue
Открыть в приложении