Всем привет! Я задолбался придумывать какое-то другое название для этого выпуска, кроме «Мы все умрём». Ну правда, уже такая избитая фраза. Но, вроде как, выкрутился вполне красиво. Итак, в прошлом выпуске мы говорили о том, какой путь прошла Вселенная до сегодняшнего момента, а в этом меня Звездануло поговорить про будущее. Мы понимаем, что это долгосрочные прогнозы и этот выпуск будет из разряда научной фантастики.
Как обычно, вот вам ютубчик:
Вот ЯМ:
А мы погнали к тексту.
Итак, есть несколько вариантов нашего будущего. Начнём с парочки очевидных вариантов. Это большой разрыв и большое сжатие. Интуитивно понятные названия, да? Ну всё тогда, расходимся. … Уходите… Ладно, расскажу, если вы ещё читаете. В принципе, у нас есть два вопроса. Конечна ли Вселенная, и как поведет себя скорость её расширения в будущем? Если эта величина с течением времени станет меньше, чем вторая космическая скорость для Вселенной – то нас ждёт сжатие.
Вторая космическая скорость – это минимальная скорость, которая может перегнать гравитацию, скажем так, её ещё называют скоростью убегания. В общем, если скорость убегания будет больше, чем скорость расширения, то гравитация начнет скукоживать Вселенную внутрь себя.
И мы придем в конечном итоге примерно к той же сингулярности, от которой начали. Ну, нас, строго говоря, уже не будет, если только не перескочим через телесную оболочку в какой-нибудь больцмановский мозг. О нем поговорим конкретнее в другом выпуске, а сейчас нам хватит того, что это гипотетический объект, который обладает самосознанием. Появляется он в результате флуктуаций, то есть, случайными возмущениями чего бы там ни было. Вообще, это классно показано во вторых "Стражах галактики", если смотрели. Вот этот вот папаша-разумная планета и был грубоватым представлением больцмановского мозга.
Но мы немного отвлеклись. Давайте теперь про разрыв поговорим.
Если расширение Вселенной продолжится с ускорением, то можно говорить о том, что когда-нибудь скорость этого самого расширения будет превышать скорость света. Представьте себе, что всё вокруг начинает удаляться от вас со скоростью света. Сначала далекие звёзды исчезнут, потом Солнышко, потом далекие приятели пропадут из вашей жизни не фигурально, а вполне себе физическим образом. В конечном итоге, ваши ноги будут удаляться от головы с той же скоростью, а в совсем отдалённой перспективе, естественно, все атомы, из которых состояло тело убегут друг от друга. Что будет дальше – неизвестно. Физика перестаёт работать, так что даже придумать мы ничерта не можем. Вообще, сторонники этой гипотезы опираются на вполне конкретное уравнение, в котором есть и постоянная Хаббла и масса Вселенной и, уравнение состояния, которое зависит от темной энергии. В общем, черт ногу сломит. Но в принципе, годная история.
Ещё, помнится, мы в подкасте обсуждали ложные вакуумы и соответствующий им армагеддец. Напомню. Идея в том, что наш вакуум ложный и лежит в некоторой энергетической складке, грубо говоря. И как только какая-то частица перескочит через эту складку, или как он правильно называется – потенциальный барьер, и упадет в истинный вакуум – она моментально начнёт тянуть за собой всю Вселенную со скоростью света. Учёные успокаивают, что ближайшие миллиардов десять лет нам это не грозит. Вот как только что-то начнёт пропадать с дальних рубежей небосвода…
Ладно, у меня в загашнике есть еще пара интересных вариантов.
Вообще, до сих пор не очень понятно, расширяется Вселенная, или сужается. Это очень интересно выглядит. Представьте, что вы сливаете воду из ванны. В ванной плавают несколько корабликов. Что увидит матрос, который находится ближе всех к сливу? Как удаляются от него другие кораблики.
Воды между ними становится всё больше. Самые дальние кораблики удаляются быстрее, а те, которые поближе – медленнее. Ну, потому что на самые дальние кораблики слив действует меньше, что логично. Собственно, слив и есть та точка, в которую все попадет. Так что главный вопрос – это есть ли жизнь после слива?
Я знаю, что многие уже догадались, к чему я веду, но всё же – не все такие звезданутые на голову. Итак, меняем слово вода на слово пространство, а слив – на черную дыру. Кораблики, в принципе, можно оставить. Картине не мешает.
Итак, эта гипотеза называется космологией черной дыры и она говорит - Вселенная падает в черную дыру. Пространство расширяется? Так оно падает в бесконечную сингулярность. Помните, в первом выпуске мы говорили про радиус Шварцшильда? Напомню – это радиус для объекта, имеющего массу, начиная с которого этот объект можно считать черной дырой. Для примера – у Земли радиус Шварцшильда равен примерно сантиметру. В космологии есть ещё один интересный радиус. Радиус Хаббла. Он показывает границу, начиная с которой объекты удаляются от центра быстрее скорости света. Так вот, радиус Шварцшильда для массы Вселенной соответствует радиусу Хаббла.
На самом деле, пока ещё большинство космологов действительно считают это совпадением.
Но не так давно, в течение, наверное, последних полугода, группа учёных стряхнула пыль с гипотезы о том, что Вселенная имеет форму бублика, нашли новые решения, представили свои расчеты. Погуглите, кому интересно про тороидальную Вселенную. Да, на научном языке форма бублика называется тор. Почему я вспомнил про эту гипотезу? А представьте себе черную дыру, которая растягивает пространство в сингулярность как воронка. А теперь представьте себе, как замечательно совмещается горлышко этой воронки и тороидальная Вселенная. Это только один из вариантов существования Вселенной, да и то притянутый за уши. Но это так красиво.
А теперь представим себе воздушный шарик. Можете повторить этот опыт дома. Нарисуйте точки на шарике. Пока надуваете – периодически замеряйте расстояния между ними. Картинка будет примерно такая же, как и с корабликами в ванне. Расстояние между точками будет увеличиваться, причем, чем дальше точки друг от друга нарисованы – тем быстрее это будет происходить. Собственно, ЭТА гипотеза символизирует наш Большой взрыв.
В подкасте уже довольно много сказано тут и там про этот грешный бабах. Напомню только, что в теории Большого взрыва нет взрыва - только очень быстрое расширение пространства и, соответственно, Вселенной во все стороны. Формально, можно сказать, что эпицентр Большого взрыва был и остался ВЕЗДЕ, в каждой точке. На кончике каждого носа. Так что, фраза про «Он ведет себя, как будто он – центр вселенной» довольно научна)
В общем, давайте теперь обсудим будущее Вселенной по версии самой популярной и весомой моделью нашей Вселенной.
Итак, пока идет эпоха активного рождения звёзд, но когда межзвёздный газ постепенно закончится, старые звёзды постепенно погаснут, а новым будет не из чего зажигаться. Начнётся так называемая эпоха распада. Постепенно будут гаснуть красные карлики, остальные звёзды эволюционируют до всяких белых карликов, нейтронных звёзд и чёрных дыр. Большая часть скоплений и сверхскоплений галактик объединились в просто крупные галактики. Звезды уже попересталкивались друг с другом… Потихоньку начинается распад протонов.
Следом идёт эпоха чёрных дыр. В основном Вселенная уже заполнена элементарными частицами. Изредка встречаются нейтронные звёзды. Но в основном Вселенная усеяна черными дырами. Они уже сожрали всё, что могли, так что теперь осталось только излучать. Помните, мы обсуждали излучение Хокинга? Виртуальные частицы, тыры-пыры. Это один из двух основных вариантов, как чёрная дыра может излучать. Второй вариант – гравитационные волны при столкновении двух чёрных дыр.
У самой эпохи тоже есть два разных исхода. Первый: чёрные дыры распадаются окончательно и Вселенная с тех пор наполняется только всякими нейтрино, электронами, позитронами, кварками и фотонами. Температура практически нулевая. Эпоха вечной тьмы. Возможно, тут появится Больцмановский мозг, который мы сегодня уже вспоминали. Последний этап, который нафантазировали учёные – время возврата Пуанкаре для массы Вселенной. Это значит, что вся масса Вселенной соберется в то же состояние, с которого начиналась, то есть – к той же сингулярности, или что там было в самом начале. Этот момент может и не наступить вовсе. Тогда Вселенная просто станет практически пустой, холодной и безжизненной.
Ну и второй вариант. Эпоха чёрных дыр заканчивается тем, что все чёрные дыры собираются в одну большую и эта супердыра тоже может бахнуть подобием Большого взрыва. Собственно, космология чёрной дыры тоже может в какой-то момент закончиться Большим взрывом внутри чёрной дыры. Та самая жизнь после слива.
Вообще, на мой взгляд, ученые придумали очень много гипотез, говорящих о том, что Вселенная переродится в нечто другое после смерти. Своеобразная научная религия, получается. Сайенсисты какие-то, ей-богу.
Вот как-то так оно и может случиться. На этом, собственно всё.
Как всегда – лайки, репосты, комменты и прочие интернет-ритуалы категорически приветствуются. В вашей ленте я уже появился, давайте теперь подкинем этот подкаст вашему интернет-окружению.
А если хотите выразить более материальное спасибо – добро пожаловать на бусти, в группу вк, или на сбор в Тинькофф.
На этом и закончим.
С вами был Роман Юдаев,
Услышимся в следующем выпуске.