Источник фото www.pexels.com
Всё имеет свой конец, и наша Вселенная — не исключение. Согласно современным научным представлениям, её ждёт вечное расширение и постепенная смерть, вызванная ростом энтропии. По мере того как Вселенная увеличивается, энтропия растёт, и в конечном итоге это приведёт к гибели всего, что мы знаем. Но оставим сантименты и обратимся к науке: как именно будет выглядеть конец Вселенной? Какие события будут ему предшествовать? Давайте разберёмся в этом увлекательном, хотя и пугающем, космическом сценарии.
1. Исчезновение звёзд с ночного неба
Уже через 150 миллиардов лет ночное небо на Земле станет неузнаваемым. Вселенная движется к тепловой смерти, и пространство расширяется быстрее скорости света. Важно понимать, что ограничение скорости света относится к объектам внутри пространства, но не к самой ткани пространства-времени, которая может растягиваться с любой скоростью. Это приводит к появлению космологического горизонта: объекты, ушедшие за него, становятся для нас навсегда недоступными, так как для их наблюдения потребовались бы частицы, движущиеся быстрее света.
По мере ускорения расширения под действием тёмной энергии всё больше галактик и звёзд будут пересекать этот горизонт. Что это значит для Земли? Представьте, что через 150 миллиардов лет вы смотрите в ночное небо. Вы увидите лишь несколько звёзд, оставшихся в пределах горизонта. А со временем исчезнут и они. Небо станет абсолютно пустым, чистым, как белый лист. Будущие астрономы не смогут доказать существование других объектов во Вселенной — для них вся Вселенная сведётся к Солнечной системе. Впрочем, сама Земля вряд ли доживёт до этого момента, но об этом позже.
Источник фото www.pexels.com
2. Жизнь после смерти Солнца
Все знают, что звёзды не вечны. Их жизненный цикл начинается с образования, проходит через фазу главной последовательности и заканчивается смертью. Часто звезда, завершая свою жизнь, раздувается в сотни раз, поглощая близлежащие планеты. Однако для планет, находящихся на большом расстоянии (за так называемой «линией промерзания»), новые условия могут стать благоприятными для жизни.
Согласно исследованию Института Карла Сагана при Корнелльском университете, в таких системах могут возникнуть новые формы жизни. Через 5,4 миллиарда лет Солнце исчерпает водород в ядре, превратится в красного гиганта и расширится, поглотив Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Но за «линией промерзания» начнётся оттепель: обитаемая зона сместится к орбитам Юпитера и Сатурна, и их спутники, такие как Европа и Энцелад, могут стать обитаемыми.
Хотя у нашего Солнца в фазе красного гиганта останется всего 120 миллионов лет активной жизни (недостаточно для развития сложных форм), другие звёзды могут поддерживать условия для жизни до 9 миллиардов лет. Это вдвое больше текущего возраста Земли! Как отмечает профессор Лиза Кальтеннегер, после того как Солнце превратит внутренние планеты в выжженную пустыню, во внешних регионах Солнечной системы ещё могут существовать условия для жизни.
Источник фото www.pexels.com
3. Солнце станет чёрным карликом
Современная Вселенная полна разнообразных звёзд: красных карликов, белых карликов и других. Белые карлики — это останки мёртвых звёзд, состоящие из вырожденного вещества. Считается, что они существуют практически вечно, но со временем даже они остынут и превратятся в экзотические объекты — чёрные карлики.
Такая судьба ждёт и наше Солнце. Сначала оно станет белым карликом, а через невообразимо долгое время — около 10^100 лет — остынет до температуры, близкой к абсолютному нулю. Чёрный карлик будет невидим для человеческого глаза, и обнаружить его можно будет только по гравитационным эффектам. Большинство звёзд на небе разделят эту участь, что ещё больше опустошит ночное небо.
Источник фото pixabay.com
4. Появление странных звёзд
К тому времени, когда Солнце станет чёрным карликом, эпоха звёздообразования закончится. Вселенную заполнят холодные останки звёзд, что позволит появиться новым, необычным типам звёзд. Один из таких типов — «морозные» или холодные звёзды. По мере эволюции звёзды накапливают тяжёлые элементы (металлы), что делает их холоднее. В конечном итоге они могут остыть до температуры замерзания воды.
Ещё дальше в будущем, примерно через 10^1500 лет, квантовые эффекты позволят лёгким элементам синтезироваться в нестабильное железо, которое будет распадаться, выделяя энергию. Так могут возникнуть «железные звёзды». Однако эта модель предполагает, что протоны не распадаются, что является предметом споров среди учёных.
Источник фото pixabay.com
5. Распад нуклонов
Перенесёмся в эпоху 10^34 лет после Большого взрыва. Если человечество к тому времени ещё будет существовать, эту эпоху оно не переживёт. Учёные спорят о том, распадаются ли протоны. Если да, то их период полураспада оценивается в 10^37 лет. В эпоху распада (10^34 – 10^40 лет) протоны и нейтроны начнут распадаться на позитроны и пионы, и в конечном итоге все нуклоны во Вселенной исчезнут.
Это будет концом для любой известной нам формы жизни, поскольку наши тела и все объекты состоят из атомов. С исчезновением нуклонов материя перестанет существовать, и Вселенная вступит в эпоху чёрных дыр.
Обратите внимание: Факты о земле которые должен знать каждый!!!Всегда думал что земля имеет форму сферы. Сам в шоке после этого... #1.
Источник фото pixabay.com
6. Вселенная, управляемая чёрными дырами
После распада нуклонов, с 10^40 до 10^100 лет, Вселенной будут править чёрные дыры. Они станут поглощать остатки вещества — лептоны (электроны и позитроны), а сами будут медленно испаряться благодаря излучению Хокинга. Этот процесс займёт невероятно долгое время — около 10^60 лет для полного испарения чёрной дыры. В итоге от чёрных дыр останутся лишь безмассовые частицы и немного лептонов.
Источник фото pixabay.com
7. Атомы нового типа
В этой почти пустой Вселенной могут появиться экзотические формы материи. Речь идёт о позитронии — системе, состоящей из электрона и позитрона (античастицы электрона). Эти частицы, имея противоположные заряды, могут образовывать связанные состояния, напоминающие атомы.
Позитрониевые «атомы» могут существовать на гигантских орбитах, превышающих размеры современной наблюдаемой Вселенной. Они переживут эпоху распада протонов и чёрных дыр, а сами чёрные дыры будут способствовать их образованию через своё излучение. Хотя в конечном итоге эти пары тоже распадутся, до этого они могут стать основой для совершенно непостижимых форм жизни.
Источник фото pixabay.com
8. Замедление всех процессов
После исчезновения чёрных дыр Вселенная будет представлять собой разреженную смесь субатомных частиц и позитрония. Все процессы здесь будут протекать невообразимо медленно. Теоретик Фримен Дайсон предполагал, что в таких условиях может снова возникнуть жизнь, основанная на позитронии.
Эти существа будут колоссальных размеров, возможно, охватывающие межзвездные расстояния. Их мышление будет крайне медленным: на одну мысль могут уйти триллионы лет. Но для самих существ, живущих в растянутых временных масштабах, это будет казаться мгновением. Они будут наблюдать за угасающей Вселенной, пока и сами не исчезнут.
Источник фото pixabay.com
9. Конец макрофизики
На этом этапе Вселенная достигнет почти максимальной энтропии, став однородным полем энергии с редкими частицами. Пространство расширится настолько, что даже образование позитрония станет невозможным — частицы будут разделены огромными расстояниями и не смогут встретиться.
Макрофизика прекратит своё существование; останется лишь квантовая механика, описывающая редкие события на гигантских масштабах. Температура Вселенной упадёт до абсолютного нуля, и не останется энергии для совершения работы. В некоторых моделях расширение пространства разорвёт саму ткань пространства-времени, положив конец всему.
Источник фото pixabay.com
10. Возможен ли побег?
Несмотря на мрачные прогнозы, учёные рассматривают возможности спасения. Один из способов — использовать чёрные дыры как порталы в другие вселенные. Стивен Хокинг предполагал, что за горизонтом событий вращающейся чёрной дыры могут существовать новые вселенные. Однако это путешествие в один конец, без возможности вернуться или передать сообщение.
Другой вариант — создать новую вселенную искусственно. По мнению Алана Гута, для «запуска» вселенной нужно не так уж много вещества — примерно как в одном кирпиче. Будущие цивилизации, обладая технологиями создания ложного вакуума, могли бы породить новую вселенную и переселиться в неё через червоточину.
Источник фото pixabay.com
11. Случайное перерождение
Что же станет с оставленной Вселенной? Даже в состоянии максимальной энтропии существует крошечная вероятность её возрождения благодаря квантовому туннелированию. Этот эффект позволяет частицам преодолевать энергетические барьеры, невозможные в классической физике.
Физики Шон Кэрролл и Дженнифер Чен предположили, что через невообразимо долгое время — порядка 10^10^10^56 лет — квантовое туннелирование может спонтанно снизить энтропию во Вселенной, вызвав новый Большой взрыв и её перезапуск. Другую надежду даёт теорема Пуанкаре о возвращении: через огромные промежутки времени система может случайно вернуться в состояние, близкое к исходному. Возможно, Вселенная циклична, и после гибели она возродится вновь, а новые существа даже не будут подозревать о нашем существовании.
Источник фото pixabay.com
По материалам listverse, hi-news
#космос #вселенная #планета #конец света
#космос исследования #наука
Еще по теме здесь: Космос.
Источник: 11 удивительных вещей, которые произойдут до конца существования Вселенной.