Мы много раз слышали о том, что всё началось с Большого взрыва, чёрные дыры существуют на самом деле и есть даже их фотографии, а Вселенная вечна и бесконечна. Но так ли всё однозначно на самом деле?
Главный парадокс квантовой физики, или Что если чёрных дыр на самом деле не существует?
Многие люди представляют себе чёрные дыры как ненасытных голодных монстров, чья гравитация так велика, что ничто, даже свет, не может покинуть его пределы. Действительно, исследования и теоретические выводы учёных говорят о том, что как только любая частица достигает так называемого горизонта событий чёрной дыры, она исчезает в ней навсегда.
Ничто не может покинуть пределы чёрной дыры, исчезая в ней навечно.
Но что насчёт информации? Одно из самых важных утверждений квантовой физики состоит в том, что данные, составляющие любую существующую в нашей Вселенной информацию, уничтожить невозможно, они существуют вечно.
Получается парадокс: с одной стороны, всё, что попадает в область гравитации чёрной дыры, исчезает, уничтожается ею, с другой стороны, информация, данные – вечны.
Величайший физик современности Стивен Хокинг, размышляя над этим вопросом, пришёл к новой идее: что если вместо горизонта событий, этой линии гибели всего сущего, у чёрной дыры есть некий «видимый горизонт». Попадая за него, энергия и материя лишь на какое-то время поглощаются чёрной дырой, но затем, через какое-то конечное время, они могут покинуть пределы чёрной дыры, изменив при этом своё состояние и форму.
Такая концепция означает, что чёрная дыра не уничтожит информацию, а лишь изменит её.
Если эта теория Хокинга найдёт подтверждение, это будет означать, что чёрных дыр в нашем уже сложившемся понимании не существует.
Большое сжатие, большой разрыв или большое замерзание?
Многие астрофизики сходятся во мнении, что наша Вселенная отнюдь не вечна и рано или поздно ей наступит конец. Исследования даже называют конкретные даты настоящего конца света: от 2,8 млрд до 22 млрд лет.
На сегодняшний день уже точно доказано, что наша Вселенная постоянно расширяется с момента своего возникновения. Это говорит также о том, что в начале она находилась в невероятно компактном состоянии. Логично предположить, что если у Вселенной было начало, то будет и конец.
Однако главный вопрос состоит в том, что именно будет из себя представлять эта самая смерть Вселенной.
Одной из теорий, отвечающих на этот вопрос, является теория «Большого сжатия». Этот механизм предполагает, что через некоторое время расширение Вселенной замедлится до полной остановки. В этот момент основной силой, действующей во Вселенной, станет гравитация. Это приведёт к тому, что галактики, звёзды и планеты «схлопнутся» в одну точку.
Это будет такой своеобразный «Большой взрыв наоборот» и всему существующему придёт конец.
Кроме этой теории существует ещё теория «Большого разрыва». Эта теория предполагает сценарий, когда сила тяготения во Вселенной станет настолько сильной, что превзойдёт силу гравитации, так что в итоге всё существующее сейчас «разорвётся» на клочки, не уцелеют даже чёрные дыры. В итоге останутся лишь облака отдельных частиц, плавающих во Вселенной.
Теперь о самой популярной у учёных теорий. Эта теория называется «Большим замерзанием». Известно, что расширение Вселенной происходит всё быстрее и быстрее, то есть с ускорением. Рано или поздно это ускорение приведёт к тому, что раньше видимые галактики окажутся настолько далеко, что они станут для нас навсегда невидимыми.
Через несколько миллиардов лет видимая Вселенная «разлетится» до такой степени, что превратится в абсолютно чёрное, холодное и пустое место с полным отсутствием какого-либо движения.
Причём это состояние будет свойственно абсолютно всем точкам во Вселенной. То есть нигде не будет ничего.
Что было до Большого взрыва?
Спойлер: никто не знает. Однако существует ряд теорий, пытающихся ответить на этот вопрос.
Большой взрыв, строго говоря, это не начальная точка на координатной оси времени, не «начало времён», а лишь некий промежуточный момент времени. Есть предположение, что до момента Большого взрыва Вселенная представляла собой чрезвычайно горячий плотный материал, а сам Большой взрыв стал главным эволюционным поворотом в его существовании, когда этот материал сжался и взорвался под действием внутренних сил, положив тем самым начало нашей постоянно увеличивающейся Вселенной.
Основная теория состоит в том, что до Большого взрыва существовала другая Вселенная, абсолютно идентичная нашей сегодняшней, но находящаяся на том этапе своего развития, что предполагает финалом Большое сжатие, о котором мы говорили раньше.
То есть Вселенная на этапе сжатия, а не расширения.
Таким образом, Большой взрыв – это тот самый переломный момент между сжатием и расширением, когда Вселенная переходит из статуса «умирающей» в статус «рождённой».
Эта теория имеет также весьма оптимистичное развитие – можно предположить, что число Больших взрывов бесконечно.
Так что наша Вселенная постоянно переходит из состояния сжатия и умирания в состояние расширения и развития, в переломной точке этих двух состояний происходит раз за разом Большой взрыв.