Всё всегда заканчивается — и плохое, и хорошее. Это правило работает и в масштабах Вселенной. Когда-нибудь придёт конец и ей. Как это может произойти, разберем в этой статье.
ВАРИАНТ 1 - БОЛЬШОЕ СЖАТИЕ
Принцип «выход там же, где и вход» хорошо описывает данный вариант конца Вселенной. Предположим, гравитационное притяжение в конце концов «пересилит» силы расширения. Тогда Вселенная, достигнув некоего максимума, начнёт плавно и поступательно сжиматься, повторяя в обратном направлении всю свою эволюцию. Этот процесс имеет название «гравитационный коллапс». Процесс будет продолжаться до тех пор, пока вся материя не сожмётся в одну маленькую область сингулярности. Сингулярностью (космологической) называют состояние Вселенной в первые мгновения рождения. Сжатие спровоцирует возникновение новых плотных космических объектов.
Затем эти «кучки» из-за высокой плотности материи начнут образовывать чёрные дыры. Впоследствии и эти чёрные дыры из-за «тесноты» сольются в одну очень плотную точку. Эта точка в конце концов станет сингулярностью новой Вселенной. И всё начнётся заново.
Впрочем, пока бояться нечего: до начала сжатия Вселенной пройдут ещё миллиарды лет. И более того: учёные в конце XX века доказали — Вселенная и не думает сжиматься, она продолжает расширяться, к тому же с ускорением! Почему так происходит?
Гравитация вездесуща. Расширение же, противодействующее притяжению, требует какого-то источника энергии, который не может находиться «снаружи» Вселенной, только внутри неё! Подсчёты показали, что для расширения (тем более ускоряющегося) найденной энергии явно недостаточно.
И тут космологи пошли на хитрость, они заявили: «Энергия расширения есть, просто мы не можем её найти». Как показало время, этот шаг был правильным. Действительно, с появлением современного оборудования появились первые, хоть и косвенные, доказательства существования «тёмной энергии». На данный момент аргументов, пусть и не прямых, в пользу существования тёмной энергии достаточно. Если это верно, то сразу возникает вопрос — расширение Вселенной под действием тёмной энергии происходит с ускорением или равномерно? Ответ на этот вопрос даёт нам два варианта развития событий.
ВАРИАНТ 2 - ПОСТЕПЕННОЕ УГАСАНИЕ
Объём Вселенной увеличивается, и, как показывает наблюдение, расстояние между объектами внутри неё также будет увеличиваться. Галактики продолжат отдаляться друг от друга, созвездия изменят конфигурацию, звёздные и планетарные системы потеряют первоначальную структуру. Чтобы наглядно представить, как это будет выглядеть, возьмите воздушный шарик. Прежде чем его надуть, нарисуйте на нём фломастером две точки на расстоянии 1 см. Надуйте его до максимума и измерьте расстояние между точками. Оно стало намного больше 1 см, то есть из-за увеличения объёма шарика расстояние между точками увеличилось. Вселенная — это тот же шарик, на котором галактики разбегаются, как точки. Расширение настолько отдалит галактики друг от друга, что свет перестанет успевать долетать даже до ближайших соседей, и Вселенная погаснет в буквальном смысле.
Фатальные изменения произойдут не только с пространством, но и с веществом. Распад протонов приведёт к тому, что не будут возможны никакие внутриядерные взаимодействия и реакции, то есть всё вещество превратится в инертную нейтронную пыль, в которой невозможно никакое движение. Скучно! Описанный сценарий походит на грустную мыльную оперу, которая обещает затянуться на сотни миллиардов лет. Если уходить, то с музыкой и фейерверком.
ВАРИАНТ 3 - БОЛЬШОЙ РАЗРЫВ
Данные, полученные телескопом «Хаббл», ясно дают понять, что Вселенная расширяется, но с ускорением. Можно предположить, что примерно через 20 миллиардов лет (по космологическим масштабам это очень скоро) расширение Вселенной перейдёт допустимую границу и её попросту разорвёт. Если быть точным, то сценарий таков: объекты, находящиеся на «краю» расширяющейся Вселенной, будут отдаляться от наблюдаемого центра с такой скоростью, что никакое взаимодействие, даже гравитация, не сможет удержать её части. Представьте себе резиновое полотно. Если взять его со всех углов и потянуть в разные стороны с нарастающей силой, то резина сначала начнёт поддаваться и растягиваться, но в конце концов разорвётся. То же самое сейчас происходит со Вселенной, она поддаётся расширению и «растягивается». Если ускорение Вселенной не остановится на каком-то одном значении, её ждёт то же, что произошло с резиновым полотном. Искривится пространство-время, молекулы распадутся на атомы, атомы — на элементарные частицы. Вселенная лопнет, как воздушный шар, который слишком сильно надули. Вот вам и фейерверк!
Представить такое весьма сложно, и учёные, несмотря на доказательства, скептически относятся к теории Большого разрыва. Поэтому наблюдения за тёмной энергией не прекращаются, и хотя вопросов стало больше, чем ответов, надеемся, что с развитием технической мысли космологи наконец предскажут сценарий гибели Вселенной.
Также вам будет интересна статья: «Когда погаснет Солнце, и как это переживет Земля?»
Еще больше о современных космических открытиях читайте в журнале «ДУМАЙ» (12+): https://dum.ai/?utm_source=dzen1
Наш канал в телеграм: https://t.me/dumai_russia
Мы в ВКонтакте: https://vk.com/dumai_russia
По материалам статьи Адиля Рахимова, журнал «ДУМАЙ», выпуск №56
