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

Броня легка Броня легка

Алюминиевые сплавы давно и прочно обосновались на бронемашинах

Популярная механика
Burito Burito

Burito приехал к нам в студию поделиться мыслями и обменяться энергией

Playboy
Возвращение «Индейца» Возвращение «Индейца»

Прошлое и настоящее мотоцикла Indian

Популярная механика
Торговая война: Трамп призывает Apple уйти из Китая Торговая война: Трамп призывает Apple уйти из Китая

Торговая война США с Китаем в очередной раз может ударить по Apple

Forbes
Танки против крепостей Танки против крепостей

Миф об уничтоженных танковых армиях на улицах Берлина

Популярная механика
Миллиарды на диване Миллиарды на диване

Сеть Hoff превратила кризис в источник роста

РБК
Техпарад Техпарад

Новости мира науки

Популярная механика
Крадущийся тигр: Успех Huawei в России Крадущийся тигр: Успех Huawei в России

Что сделало компанию Huawei лидером российского рынка

РБК
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
Драку заказывали? Драку заказывали?

Убойная сила. Хабиб против Конора

GQ
Чистый тяжелый металл Чистый тяжелый металл

Как производят слитки драгоценных металлов

Популярная механика
Союз ржавых 2 Союз ржавых 2

Еще недавно эти заводы, паровозы и крематории весело дымили трубами

Maxim
Рисунки на полях Рисунки на полях

На финале лиги чемпионов УЕФА-2018 засветился робот, рисующий разметку

Популярная механика
Россия нас не забудет Россия нас не забудет

Гендиректор «Сибура» Михаил Карисалов занимается добычей потерянных сокровищ

Tatler
Не просто фантастика Не просто фантастика

Городской тест-драйв беспилотного автомобиля

Популярная механика
Слово и дело: российская традиция доносов и расправ Слово и дело: российская традиция доносов и расправ

Тайная канцелярия заслужила славу беспощадной репрессивной машины

Дилетант
Нашествие Нашествие

Кролики-убийцы и другие животные-захватчики

Популярная механика
Метры и проценты. Выгодно ли сдавать квартиру в Москве по сравнению с депозитом Метры и проценты. Выгодно ли сдавать квартиру в Москве по сравнению с депозитом

Все больше москвичей пытаются заработать на сдаче квартир в аренду

Forbes
Ускоритель на орбите Ускоритель на орбите

Кто первым выкопал томагавк пучкового оружия, точно не известно

Популярная механика
10 форм жизни, которые переживут ядерную войну 10 форм жизни, которые переживут ядерную войну

Кто из живых существ будет донашивать твои тапочки и пить из твоей кружки?

Maxim
Надежный рекордсмен Надежный рекордсмен

Сельскохозяйственные тракторы и рекорды «Ростсельмаша»

Популярная механика
Советский День Д: высадка на Курилы Советский День Д: высадка на Курилы

Как красноармейцы повторили знаменитую высадку в Нормандии

Maxim
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Квартира с элементами ар‑деко Квартира с элементами ар‑деко

Квартира 47 м² с элементами ар‑деко

AD
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Дебютантки 2018 Дебютантки 2018

22 октября в Колонном зале Дома Союзов соберется московское благородное собрание

Tatler
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика
Туча над Уолл-стрит. Стоит ли сейчас покупать американские акции Туча над Уолл-стрит. Стоит ли сейчас покупать американские акции

Индекс S&P 500 сейчас находится вблизи исторических максимумов

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

Эпопея немецкого рейдера «Кенигсберг» времен Первой мировой

Популярная механика
10 способов уснуть, когда не помогает даже общий наркоз 10 способов уснуть, когда не помогает даже общий наркоз

Когда овечек сосчитал уже больше миллиарда, а бодрости только прибавилось

Playboy
Открыть в приложении