Kaip baigsis visata? „Ne su trenksmu, o su švilpimu“, - rašė amerikiečių poetas T.S. Eliotas apie pasaulio pabaigą. Bet jei norite išsamesnio atsakymo, pastebėsite, kad fizikai praleido daugybę valandų apversdami šį klausimą savo mintyse ir tvarkingai sudėjo patikimiausias hipotezes į keletą kategorijų.
„Vadovėliuose ir kosmologijos klasėje mes sužinome, kad yra trys pagrindinės visatos ateities“, - sakė Hanoveryje, Naujojo Hampšyro mieste, Dartmouth universiteto kosmologas Robertas Caldwellas.
Pagal vieną scenarijų, kosmosas galėtų tęstis amžinai, o visa materija ilgainiui išsisklaidytų į energiją, vadinamąją „karščio mirtimi“, sakė Caldwellas. Kaip alternatyva, gravitacija gali priversti Visatą vėl žlugti, sukuriant atvirkštinį Didįjį sprogimą, vadinamą Didžiuoju krustelėjimu (mes tai paaiškinsime vėliau). Arba yra galimybė, kad tamsiosios energijos dėka visatos plėtimasis spartės greičiau ir greičiau, virsdamas bėgančiu procesu, žinomu kaip Didysis plyšys.
Prieš aptardami visatos pabaigą, pažiūrėkime į jos gimimą. Dabartinis mūsų supratimas yra, kad laikas ir erdvė prasidėjo Didžiojo sprogimo metu, kai subatominis, ypač karštas ir ypač tankus taškas sprogo į išorę. Kai viskas pakankamai atvėso, dalelės pradėjo formuoti didesnes struktūras, tokias kaip galaktikos, žvaigždės ir visa gyvybė Žemėje. Šiuo metu mes gyvename maždaug 13 milijardų metų nuo Visatos pradžios, tačiau, atsižvelgiant į skirtingus jos nykimo scenarijus, neaišku, kiek ilgiau Visata išsilaikys.
Pagal pirmąjį scenarijų - Visata pasitraukia iš egzistavimo dėl karščio mirties - visos kosmoso žvaigždės sudegins savo kurą, o dauguma jų paliks tankius likučius, žinomus kaip baltosios nykštukės ir neutroninės žvaigždės. Didžiausios žvaigždės sugriūtų į juodąsias skyles. Nors šie žvėrys nėra tokie kerštingi, kaip dažnai vaizduojami, jiems suteikiama pakankamai laiko, tačiau didžiulis jų gravitacinis potraukis pritrauktų daugiausiai reikšmės į jų visavertes žaizdas.
„Tada gali nutikti kažkas įspūdingo“, - „Live Science“ pasakojo Caldwellas.
Manoma, kad juodosios skylės skleidžia ypatingą emisijos tipą, vadinamą Hawkingo radiacija, pavadintą velionio fiziko Stepheno Hawkingo, kuris pirmasis postuliavo teoriją. Ši spinduliuotė iš tikrųjų apgadina kiekvieną mažą masės juodąją skylę, todėl skylė lėtai išgaruoja. Po 10–100 metų (tai yra skaičius 1 ir 100 nulių) visos juodosios skylės išsisklaidys ir neliks nieko kito, kaip tik inertiška energija, teigia Jungtinės Karalystės Hullo universiteto astrofizikas Kevinas Pimbbletas.
Didžiojoje krizėje, priešingai, gravitacinis žvaigždžių ir galaktikų patrauklumas vieną dieną vėl imtų suartinti visą visatą. Procesas vyktų tarsi atsilikęs Didysis sprogimas, kai galaktikų klasteriai sudužtų ir susijungtų, tada žvaigždės ir planetos susilietų ir galiausiai viskas Visatoje vėl sudarytų tankią be galo mažo dydžio vietą.
Tokia baigtis suteikia tam tikrą laiko simetriją kosmosui. „Tai tvarkinga ir švaru“, - sakė Caldwellas. "Tai panašu į tai, kai jūs einate į kempingą; nieko nepalikite."
Paskutinė pagrindinė Visatos pabaigos galimybė yra žinoma kaip Didysis Ripas. Šiame scenarijuje tamsi energija - paslaptinga medžiaga, veikianti priešingai gravitacijai - traukia viską atskirai po gabalą. Kosmoso plėtimasis įsibėgėja, kol tolimos galaktikos tolsta nuo mūsų taip greitai, kad jų šviesos nebegalima pamatyti. Sparčiai plečiantis, vis artimesni objektai pradeda nykti už to, ką Caldwellas apibūdino kaip „tamsos sieną“.
„Galaktikos išsiskiria, Saulės sistema išsiskiria, tegul jūsų vaizduotė užklumpa“, - sakė jis. "Planetos, o paskui galiausiai atomai, tada pati Visata".
Kuri „pabaiga“ įvyks?
Kadangi tamsiosios energijos savybės dar nėra gerai suprantamos, tyrėjai nežino, kuris iš šių scenarijų bus vyraujantis. Caldwellas teigė, kad tikisi, jog kuriamos observatorijos, tokios kaip NASA plačiajuosčio lauko infraraudonųjų spindulių tyrimo teleskopas (WFIRST) ar netrukus pasirodysiantis didelis sinoptinių tyrimų teleskopas (LSST), padės išsiaiškinti tamsiosios energijos elgesį, galbūt leis geriau suprasti visatos pabaiga.
Yra ir kitų egzotiškų perspektyvų, kaip kosmosas gali spardyti kibirą. Pagal žinomus fizikos įstatymus gali būti, kad Higso bozonas - dalelė, atsakinga už visų kitų žinomų dalelių masės suteikimą - vieną dieną gali viską sunaikinti. Kai jis buvo atrastas 2012 m., Buvo nustatyta, kad Higso masė yra maždaug 126 kartus didesnė už protono masę. Bet teoriškai įmanoma, kad ta masė pasikeistų. Taip yra todėl, kad šiuo metu visatos energijos konfigūracija gali būti mažiausia. Visas kosmosas galėtų būti vadinamame nestabiliu klaidingu vakuumu, priešingai nei tikru vakuumu. Jei Higgsas kažkaip suskiltų į mažesnę masę, Visata patektų į mažesnės energijos tikrąją vakuumo būseną.
Jei Higgsas staiga paslystų turėdamas mažesnę masę ir skirtingas savybes, panašiai paveiktų visa kita visatoje. Elektronai gali nebegalėti orbitoje aplink protonus, todėl atomai tampa nebeįmanomi. Taip pat fotonai gali formuoti masę, tai reiškia, kad saulė gali jaustis kaip lietaus dušas. Ar jokie gyvi sutvėrimai galėtų išgyventi tokią būseną, nežinoma.
„Aš tai priskirčiau tam tikrai dalelių fizikos aplinkos katastrofai“, - sakė Caldwellas. "Tai nėra tiesiogiai sukeliantis visatos nykimą - jis tiesiog daro jį beprotiška vieta gyventi".
