Когда-нибудь Вселенная перестанет существовать. Ученые обсуждают несколько сценариев ее гибели, от остывания до катастрофического взрыва. Но за этим вопросом скрывается более глубокая загадка — закончится ли вместе с космосом само время или оно переживет даже смерть всего сущего.
Примерно 13.8 миллиарда лет назад наша Вселенная начала свое существование в событии, известном как Большой взрыв. Пространство и время, согласно общей теории относительности Эйнштейна, родились спонтанно и начали стремительно расширяться из невообразимо горячего и плотного состояния. Приблизительно через 380 тысяч лет она остыла достаточно для образования первых атомов, а испущенное в тот период излучение мы до сих пор фиксируем как космический микроволновый фон — «эхо» творения.
Долгое время астрономы полагали, что гравитация, притягивая всю материю, постепенно замедляет это расширение. Однако в 1998 году наблюдения за сверхновыми звездами типа Ia принесли сенсационное открытие, удостоенное Нобелевской премии. Выяснилось, что расширение Вселенной не замедляется, а ускоряется. Чтобы объяснить этот феномен, ученые ввели понятие темной энергии — гипотетической силы с отрицательным давлением, которая действует как антигравитация, расталкивая галактики. Сейчас темная энергия, природа которой остается загадкой, составляет около шестидесяти восьми процентов всей массы-энергии наблюдаемого космоса. Именно ее свойства определяют, какой конец ждет мироздание.
Исходя из современных данных, ученые рассматривают несколько основных сценариев конца Вселенной. Самый вероятный из них на сегодня — «Тепловая смерть» или «Большое замерзание». В этом сценарии темная энергия продолжает расталкивать вещество, и расширение длится вечно. Через многие миллиарды лет галактики разлетятся так далеко, что их свет больше не сможет достичь друг друга. Звезды постепенно сожгут свое топливо и погаснут, а черные дыры за невообразимо долгие сроки испарятся благодаря излучению Хокинга. Вселенная превратится в бесконечно расширяющуюся, почти абсолютно пустую и холодную пустыню, где не останется ни энергии для новых процессов, ни самой возможности что-либо изменить. Время будет существовать формально, но потеряет свой привычный смысл, связанный с причинностью и изменениями.
Более драматичный вариант — «Большой разрыв». Он возможен, если окажется, что плотность темной энергии не постоянна, а со временем растет. В этом случае сила отталкивания будет увеличиваться, со временем преодолевая не только гравитацию галактик, но и электромагнитные и ядерные силы, связывающие вещество. За несколько миллиардов лет, еще до наступления тепловой смерти, темная энергия буквально разорвет сначала галактики, затем звездные системы, планеты и, в конце концов, даже атомы и субатомные частицы. Пространство-время само будет разорвано в клочья, что станет абсолютным и мгновенным концом для всего.
Противоположный сценарий — «Большое сжатие» — долгое время считался основным, но после открытия ускоренного расширения отошел на второй план. Он предполагал, что плотности обычной и темной материи во Вселенной достаточно, чтобы гравитация в итоге остановила расширение и повернула его вспять. Галактики начнут сближаться, температура фонового излучения будет расти, и в конечном итоге вся Вселенная схлопнется обратно в сингулярность — бесконечно плотную точку, зеркальное отражение Большого взрыва. Однако этот сценарий маловероятен при наблюдаемом доминировании темной энергии.
Существует и экзотическая квантовая угроза — вакуумный распад, иногда называемый «Большим глотком». Некоторые измерения свойств бозона Хиггса указывают, что наше вакуумное состояние Вселенной может быть не самым стабильным, а лишь временным «ложным вакуумом». Гипотетически, в какой-то точке пространства может случайным образом возникнуть пузырь «истинного вакуума» с другими физическими законами. Этот пузырь станет расширяться со скоростью света, поглощая и безвозвратно изменяя нашу реальность на своем пути. Такой конец будет внезапным и тотальным.
Наконец, есть теории, объединяющие начало и конец. Это циклические модели, где Большое сжатие становится предвестником нового Большого взрыва. В таких сценариях, например, в модели «Большого отскока», Вселенная проходит через бесконечную череду циклов расширения и сжатия. Время в этой модели не имеет ни начала, ни конца, оно циклично. Эти модели — попытка решить загадку первоначальной сингулярности и предложить альтернативу единственному, уникальному рождению космоса.
Post Scriptum
Таким образом, вопрос о конце времени неразрывно связан с загадкой темной энергии и самой природой реальности. Будет ли время течь вечно в холодной, мертвой пустоте после тепловой смерти? Исчезнет ли оно мгновенно в Большом разрыве? Или же наша Вселенная — лишь один эпизод в вечном цикле рождений и угасаний, где время бесконечно перезапускается? Пока точного ответа нет. Современные исследования, такие как анализ данных обсерватории «Планк» и будущие миссии вроде телескопа «Евклид», постепенно уточняют свойства темной энергии. Возможно, в конце концов физика даст окончательный ответ. А может быть, сам вопрос о конце времени окажется некорректным, если время — всего лишь иллюзия, удобный способ, которым человеческое сознание упорядочивает изменения во Вселенной, у которой в фундаменте нет ни прошлого, ни будущего.
-----
Еще больше интересных постов в нашем Telegram.
Заходите на наш сайт, там мы публикуем новости и лонгриды на научные темы. Следите за новостями из мира науки и технологий на странице издания в Google Новости