Мы привыкли мыслить масштабами десятилетий.
Максимум - тысячелетий.
Но Вселенная живёт по другим часам.
Её возраст - 13,8 миллиарда лет.
И это только начало.
Если заглянуть на триллионы лет вперёд, картина становится холодной, тёмной и почти пустой.
И главный вопрос звучит так - что станет с материей.
Конец звёздной эпохи
Сейчас Вселенная находится в так называемой звёздной эпохе.
Звёзды рождаются, горят и умирают.
В их недрах формируются тяжёлые элементы.
Но этот процесс не вечен.
Через примерно 100 триллионов лет запасы газа, из которого рождаются новые звёзды, будут исчерпаны.
Галактики перестанут формировать новые светила.
Останутся:
- красные карлики
- белые карлики
- нейтронные звёзды
- чёрные дыры
Это будет конец звёздной эры.
Красные карлики - последние источники света
Самыми долговечными звёздами являются красные карлики.
Они могут существовать до 10 триллионов лет и больше.
Но даже они рано или поздно исчерпают своё топливо.
После этого Вселенная постепенно погрузится в темноту.
Распад звёздных остатков
Через триллионы лет белые карлики остынут и станут чёрными карликами - холодными, тёмными объектами.
Нейтронные звёзды тоже постепенно потеряют энергию.
Но самый драматичный процесс может быть связан с гипотетическим распадом протона.
Если протон нестабилен
Некоторые теории великого объединения предсказывают, что протон не абсолютно стабилен.
Эксперименты пока не обнаружили его распада, но установили нижнюю границу времени жизни - более 10 в 34 степени лет.
Если протон всё же распадается, то через 10 в 36 - 10 в 40 степени лет:
- атомы начнут исчезать
- материя распадётся на лёгкие частицы
- останутся электроны, позитроны, нейтрино и фотоны
Твёрдая материя перестанет существовать.
Чёрные дыры переживут всех
Даже если протон стабилен, чёрные дыры не вечны.
Согласно излучению Хокинга, чёрные дыры медленно испаряются.
Время их жизни зависит от массы.
Сверхмассивные чёрные дыры могут существовать до 10 в 100 степени лет.
Это невероятно долгий срок.
Но даже они исчезнут.
Эпоха чёрных дыр
После распада звёзд и материи Вселенная перейдёт в эпоху чёрных дыр.
Галактики будут состоять в основном из этих объектов.
Постепенно они будут испаряться, излучая крайне слабое тепловое излучение.
В итоге останется лишь разреженное море частиц.
Тепловая смерть
Самый вероятный сценарий будущего - тепловая смерть Вселенной.
Расширение продолжается.
Тёмная энергия ускоряет его.
Через триллионы и квадриллионы лет:
- галактики разлетятся за пределы наблюдаемости
- взаимодействия станут редкими
- температура приблизится к абсолютному нулю
Материя станет крайне разреженной.
Энергия распределится равномерно.
Структуры исчезнут.
Возможны ли другие сценарии
Есть альтернативы:
- Большой разрыв - если тёмная энергия усилится
- циклическая модель - если расширение сменится сжатием
- квантовый фазовый переход вакуума
Но по текущим данным наиболее вероятен сценарий постепенного охлаждения и распада структур.
Будет ли что-то существовать
Через 10 в 100 степени лет и больше Вселенная станет почти пустой.
Останутся:
- фотоны
- нейтрино
- крайне редкие частицы
Возможно, квантовые флуктуации будут время от времени создавать кратковременные структуры.
Но привычной материи не будет.
Самое важное
Материя не исчезнет мгновенно.
Она пройдёт стадии:
- звёздной эры
- эры вырожденных остатков
- эпохи распада
- эпохи чёрных дыр
- эпохи излучения
Это постепенный процесс, растянутый на числа, которые трудно представить.
Итог
Через триллионы лет материя перестанет быть тем, что мы знаем.
Звёзды погаснут.
Атомы могут распасться.
Чёрные дыры испарятся.
Останется холодная, разреженная Вселенная, в которой энергия распределена равномерно.
И, возможно, именно это состояние - не вспышка Большого взрыва,
а тихое угасание структуры - является конечной точкой космической эволюции.
Мы живём в редкий период истории Вселенной -
когда есть свет, сложность и структура.
Кредитная карта Т-Банка - это возможность получить сейчас то что вы заслужили! Посмотреть условия и оформить карту: https://t-cpa.ru/1ho2tA (Реклама. ООО Т-Партнерс, ИНН 7743369908, erid=2VtzqxJNM6s)