60 удивительных фактов о Вселенной, которые вы должны знать
Наша Вселенная – удивительное и странное место. Часто очень трудно поверить в то, что говорят ученые! Поэтому сегодня, вместо того, чтобы писать о какой-то конкретную теме, мы решили написать о случайных и интересных фактах Вселенной.
Поверьте нам, это будет весело!
№1. Если вы распутаете свою ДНК, то она окажется длиной в 54,72 миллиарда километров, и будет простираться от Земли до Плутона, и обратно на Землю 13 раз!
№2. Знаете ли вы, что 99,99% обычной материи состоит из пустого пространства? Если вы удалите всё пустое пространство, вся человеческая раса (население мира) поместится в крошечный кусочек сахара.
№3. Атомы, из которых состоит наше тело, такие как кальций, железо и другие, были созданы в центре взрывающихся звезд несколько миллиардов лет назад.
№4. Фактически, атомы водорода, которые присутствуют в нашем организме, образовались в результате Большого взрыва, который произошел около 13,7 миллиардов лет назад.
№5. Одним из самых странных фактов Вселенной является то, что только 5% всей Вселенной видимы, а остальные, то есть 95%, составляют темная материя и темная энергия. Видимая Вселенная – это нечто, что очевидно видно (звезды, галактики и т. д.). Из оставшихся 95% Вселенной темная энергия составляет 68%, а темная материя – 27%. Это означает, что мы знаем только 5% всей нашей Вселенной…
Туманность Пузырь (также именуется как NGC 7635) относится к группе эмиссионных туманностей.
№6. Вы знаете, что такое нейтронная звезда? Когда взрывается огромная звезда (звезда с минимум 8 солнечными массами), ядро образует другую звезду, называемую нейтронной звездой. Вы знаете, насколько они плотны? Чайная ложка их материи или материала может перевесить Эверест!
№7. Из-за взрыва, у нейтронной звезды может быть ошеломляющая скорость вращения, способная достигать 600 оборотов в секунду.
№8. Хотите знать, сколько звезд в нашей Вселенной? Во всей нашей Вселенной существует три секстиллионов звезд, то есть 300 000 000 000 000 000 000 000. Для ленивых – 23 нуля после 3!
№9. Общее количество звезд в нашей Вселенной больше, чем общее количество песчинок, присутствующих на Земле.
№10. Солнце огромно, но насколько оно велико? Оно составляет 99,86% массы Солнечной системы.
№11 .Один день на Венере длиннее одного года Венеры! Да, вы правильно прочитали. Один год Венеры составляет 224 земных дня, а один день Венеры – 243 земных дня.
№12. Еще один интересный факт заключается в том, что Венера – единственная планета нашей Солнечной системы, которая вращается в обратно направлении!
№13. Если вы просто дотронетесь до двух кусков одного и того же вида металла вместе в вакууме или пространстве, они будут плавиться и объединяться.
Космическому телескопу НАСА Хабблу удалось заново взглянуть на одно из наиболее знаковых и популярных мест во Вселенной. Речь идет о Столпах Творения в туманности Орел.
№14. Мы полагаем, что вы знаете, что звуку нужна среда, чтобы путешествовать, и он не может путешествовать в вакууме. Пространство – это вакуум, и поэтому космическое пространство чрезвычайно тихо.
№15. Некоторые звезды настолько далеки от нас, что нам потребуются годы, чтобы увидеть их свет, а это значит, что мы смотрим в прошлое в нашем настоящем! Телескоп НАСА Хаббл может видеть во Вселенной события, которые произошли около 100 миллионов лет назад.
№16. Возникает некоторая статичность, если мы настраиваем телевизор между станциями. Небольшой процент этой статики, которую мы наблюдаем, — послесвечение Большого взрыва.
№17. Знаете ли вы, что наша Вселенная расширяется? Эдвин Хаббл сделал это удивительное открытие в 1920-х годах.
№18. В 1998 году космический телескоп Хаббл сделал еще одно удивительное открытие. Он изучал чрезвычайно далекие сверхновые и обнаружил, что Вселенная расширялась с ускорением. Предполагается, что темная энергия – это та сила, которая заставляет Вселенную расширяться.
№19. В том же году было также доказано, что Вселенная не только расширяется, но и ускоряется. Снова предполагается, что темная энергия разрывает таким образом космос на части. По мнению двух групп исследователей, чем дальше галактики находятся от Земли, тем быстрее они удаляются от Земли.
№20. Один из не менее удивительных фактов Вселенной – то, что форма Вселенной зависит от ее плотности. Она зависит от силы тяжести и скорости расширения. Если плотность Вселенной превышает критическое значение, Вселенная считается замкнутой, как сфера. И это означает, что Вселенная в конечном итоге прекратит расширяться и начнет взрываться. Это один из сценарий будущего и называется он – Большое Сжатие (Большой Хлопок).
№21. Если плотность Вселенной меньше критического значения, тогда Вселенная называется открытой. Вселенная бесконечна и может расширяться вечно.
№122. Если ее плотность в точности равна критической плотности, то форма Вселенной считается плоской. Даже здесь Вселенная продолжает расширяться медленнее с течением времени и в конечном итоге перестает расширяться после бесконечного периода времени.
Порой космические туманности на фото приобретают удивительные формы. Кажется, будто перед нами невиданное чудовище, поднявшее голову из малинового моря. Однако в реальности это всего лишь прекрасный столп газа и пыли, именованный туманностью Конус (NGC 2264).
№23. Если верить недавним исследованиям или измерениям, форма Вселенной плоская с погрешностью 2%.
№24. Знаете ли вы, что некоторые ученые разработали нечто, называемое теорией Мультивселенной? По их словам, когда произошел Большой взрыв, пространство и время по-разному расширялись в разных местах. Это породило нечто, называемое пузырьковыми Вселенными, которые могли функционировать независимо друг от друга, и у каждой Вселенной свой набор законов физики. Однако эта теория противоречива, и доказательств ее пока нет.
№25. Черные дыры образуются, когда очень массивные звезды сжимаются. Такой коллапс звезды также приводит к взрыву сверхновой. Гравитационная сила черных дыр настолько сильна, что ничто, буквально ничто не может вырваться из черных дыр. Даже свет.
№26. Ближайшая к Земле черная дыра находится на расстоянии около 10 000 световых лет от Земли.
№27. Скафандры, которые носят космонавты, сначала должны быть нагреты, затем охлаждены, затем герметизированы и, наконец, снабжены свежим воздухом.
№28. Астронавтам требуется шесть долгих часов, чтобы надеть эти скафандры.
№29. Луна является одной из основных причин, почему у нас есть приливы и волны на нашей планете.
№30. Как и на Венере, день на Меркурии длиннее года на Меркурии. Год на Меркурии заканчивается 88 земными днями, а день на Меркурии — 176 земными днями!
№31. С 1930 по 2006 год Плутон считался планетой, но с 2006 года он был реклассифицирован как карликовая планета. Теперь люди снова хотят, чтобы он был классифицирован, как планета.
№32. Вселенная была очень горячей, пока была молодой. В настоящее время доказано, что по мере расширения Вселенной она охлаждается и может в конечном итоге привести к так называемой Большой Заморозке. Эта большая заморозка также называется «жаркой смертью».
В глубоком пространстве можно отыскать настоящую драгоценность, представленную планетарной туманностью IC 418 (Спирограф).
№33. Измерения, сделанные с помощью WMAP, т. е. микроволнового анизотропного зонда Уилкинсона, посвященного современной плотности и геометрии Вселенной, поддерживают теорию Большой Заморозки.
№34. Диаметр нашей Вселенной составляет ошеломляющие 150 миллиардов световых лет. Разве мы не говорили, что эта статья о Вселенских фактах поразит вас?
№35. Поскольку Вселенная расширяется – у нее нет центра. Многие когда-то думали, что Земля была центром Вселенной. Но нет.
№36. Знаете ли вы, что Луна удаляется от Земли? Луна удаляется примерно на 3,8 сантиметра от Земли каждый год.
№37. Мы дали вам общее количество звезд, присутствующих во вселенной. И удивительно то, что каждый день рождаются новые 275 миллионов звезд!
№38. Путь фотона от ядра Солнца к поверхности Солнца длится 170 000 лет.
№39. У центр нашей галактики вкус малины и запах рома. Как мы узнали? Конечно, изучая пыль из центра нашей галактики.
№40. У Марса самая большая гора во всей Солнечной системе. Чтобы вам было проще понять, гора Эверест в высоту 8 844 метра, а гора Олимп (самая высокая гора Марса) — 22 500 метров.
№41. Земля находится на расстоянии 149,67 миллионов километров от Солнца. Земле потребуется 177 лет, чтобы достичь Солнца, если ее постоянная скорость будет 60 километров в час.
№42. Люди установили на Луне зеркала, которые помогают нам рассчитать точное расстояние Луны от Земли.
Космический телескоп Хаббл предоставил новое качественное фото удивительной туманности Кошачий Глаз. Здесь она действительно выглядит как пугающее око бесплотного колдуна Саурона из «Властелина колец».
№43. Наша галактика, Млечный Путь, вращается со скоростью 250 километров в секунду, и время, необходимое для завершения одного оборота, составляет 200 миллионов лет.
№44. Знаете ли вы, что в созвездии Орла находится газовое облако, в котором содержится огромное количество алкоголя? Мы можем сделать 400 триллионов пинт пива в этом газовом облаке. Похоже, это место, где мы должны жить!
№45. Если бы звезды в любой галактике были сжаты до размера теннисного мяча, то они были бы на расстоянии 4800 километров друг от друга (в среднем).
№46. Астрономы и ученые считают, что во Вселенной около 2 триллионов галактик.
№47. У большинства галактик черные дыры в центре, и масса таких черных дыр составляет 1/1000 массы материнской галактики.
№48. Первая черная дыра, которую мы сфотографировали, находится на расстоянии 500 миллионов триллионов километров от Земли. По оценкам, она в 3 миллиона раз больше Земли.
№49. Большое Красное Пятно на Юпитере сжимается. Раньше туда могло втиснуться три Земли, но теперь он может вместить только одну.
№50. Знаете ли вы, что Плутон меньше, чем Соединенные Штаты? Диаметр экватора Плутона равен расстоянию от Лондона до Денвера.
№51. Астрономы нашли гигантское облако водяного пара во Вселенной. Оно находится на расстоянии 10 миллиардов световых лет от Земли. Облако в 140 триллионов раз превышает массу воды, присутствующей в океанах Земли.
№52. Вот один из забавных фактов – скафандр NASA стоит 12 000 000 долларов. Модуль рюкзака и управления составляет 70% от общей стоимости.
№53. Астрономы обнаружили самый большой алмаз в нашей галактике. Алмаз называется BPM 37093. Это переменная звезда белого карлика, и у нее есть имя – Люси в честь известной песни Битлз «Люси в Небе с Алмазами». Ее диаметр около 40 000 километров, а вес составляет 10 миллиардов триллионов триллионов каратов.
Перед вами фото красивой туманности Яйцо (CRL2688) из космоса. Находится на удаленности в 3000 световых лет.
№54. Солнцу требуется около 225 миллионов лет, чтобы совершить оборот вокруг галактики Млечный путь.
№55. Уран вращается на боку, т.е. она одном полюсе в течение 42 земных лет длится лето, а на другом зима.
№56. Нейтронные звезды — самые быстрые вращающиеся объекты Вселенной.
№57. Вояджер-1 запечатлел самую дальнюю фотографию нашей планеты на расстоянии около 6 миллиардов километров от Земли.
№58. Только в нашей галактике 500 миллионов планет имеют потенциал или способность поддерживать жизнь! Эти планеты находятся в так называемой зоне Златовласки.
№59. Человеческий мозг — самый сложный объект, который известен в видимой Вселенной.
№60. Когда Вселенной было всего 10-43 секунды, она была меньше атома и составляла всего миллион миллиардов миллиардных размера атома.
Мы завершаем эту статью и позволим вам переварить некоторые из этих невероятных фактов.
Источник
11 удивительных вещей, которые произойдут до конца существования Вселенной
Ничто не вечно. И наша Вселенная, конечно, тоже умрет. Поговаривают, ее ждет вечное расширение и, в конце концов, смерть от энтропии. Вселенная увеличивается, и энтропия растет и будет расти, пока все, что нам дорого, не умрет. Но это сантименты, а мы люди ученые, поэтому нам интересно, как будет выглядеть конец Вселенной? Чем он будет сопровождаться? Не, ну любопытно же.
Конец Вселенной — какой он?
На ночном небе не останется звезд
Возможно, на небе когда-нибудь не останется ни одной звезды
Через 150 миллиардов лет ночное небо на Земле будет выглядеть совсем иначе. Пока Вселенная стремится к своей тепловой смерти, пространство расширяется быстрее скорости света. Мы знаем, что скорость света является жестким ограничителем скорости всех объектов во Вселенной. Но это применяется только к объектам, которые находятся в пространстве, а не самой ткани пространства-времени. Это трудно понять на лету, но ткань пространства-времени уже расширяется быстрее скорости света. И в будущем это повлечет за собой странные последствия.
Поскольку само пространство расширяется быстрее света, существует космологический горизонт. Любой объект, который уходит за этот горизонт, потребует от нас способности наблюдать и записывать данные о нем с помощью частиц, путешествующих быстрее света. Но таких частиц не существует. Как только объекты уходят за космологический горизонт, они становятся недоступными для нас. Любая попытка контакта или взаимодействия с далекими галактиками за этим горизонтом потребует от нас технологий, способных двигаться быстрее расширения самого пространства. Пока лишь несколько объектов находятся за пределами нашего космологического горизонта. Но поскольку темная энергия ускоряет расширение, все в конечном итоге окажется за пределами досягаемости наших глаз.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Что это означает для Земли? Представьте, что смотрите в ночное небо через 150 миллиардов лет. Единственное, что будет видно, это несколько звездочек, которые остались в пределах космологического горизонта. В конце концов, уйдут и они. Ночное небо будет полностью чистым, как табула раса. Астрономы будущего не смогут доказать, что во Вселенной есть какой-нибудь другой объект. Все звезды и галактики, которые мы видим сейчас, исчезнут. Для нас во всей Вселенной останется только Солнечная система. Правда, Земля вряд ли доживет до этого, но об этом ниже.
Жизнь после смерти Солнца не исчезнет
Возможна ли жизнь после смерти Солнца?
Всем известно, что звезды не вечны. Их срок жизни начинается вместе с их образованием, продолжается всю фазу главной последовательности (на которую приходится большая часть жизни звезды) и заканчивается со смертью звезды. В большинстве случаев звезды раздуваются в несколько сотен раз больше своего обычного размера, заканчивая фазу главной последовательности, а вместе с этим поглощают любые планеты, которые оказываются близко к ним.
Тем не менее для планет, которые вращаются вокруг звезды на больших расстояниях (за пределами «линии промерзания» системы), эти новые условия могут фактически стать достаточно теплыми, чтобы поддерживать жизнь. Согласно недавнему исследованию, проведенному в Институте Карла Сагана при Корнелльском университете, эта ситуация у некоторых звездных систем может продолжаться миллиарды лет и привести к появлению совершенно новых форм внеземной жизни.
Примерно через 5,4 миллиарда лет наше Солнце выйдет из фазы главной последовательности. Исчерпав водородное топливо в ядре, пепел инертного гелия, который там соберется, станет нестабильным и коллапсирует под действием собственного же веса. Это приведет к тому, что ядро нагреется и станет плотнее, что, в свою очередь, приведет к увеличению Солнца в размерах — звезда войдет в фазу «ветви красных гигантов».
Этот период начнется, когда наше Солнце станет субгигантом и будет медленно увеличиваться вдвое в течение около полутора миллиардов лет. Следующие полмиллиарда лет оно будет расширяться быстрее, пока не превысит свой текущий размер в 200 раз и не станет в несколько тысяч раз ярче. Потом оно официально станет красным гигантом и его диаметр составит приблизительно 2 а. е. — Солнце выйдет за пределы текущей орбиты Марса.
Очевидно, Земля не переживет появление красного гиганта в Солнечной системе, как и Меркурий, Венера или Марс. Но за «линией промерзания», где достаточно холодно, чтобы летучие соединения — вода, аммиак, метан, диоксид углерода и окись углерода — оставались в замороженном состоянии, останутся газовые гиганты, ледяные гиганты и карликовые планеты. И начнется тотальная оттепель.
Короче говоря, когда звезда расширяется, ее «обитаемая зона» будет делать то же самое, охватывая орбиты Юпитера и Сатурна. Когда это произойдет, ранее нежилое место — вроде спутников Юпитера и Сатурна — может внезапно стать жилым. То же самое справедливо и для многих других звезд во Вселенной, которым суждено стать красными гигантами по мере взросления и умирания.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Когда же наше Солнце дойдет до красной фазы ветви гигантов, ему останется всего 120 миллионов лет активной жизни. Этого времени недостаточно, чтобы появились и развились новые формы жизни, способные стать воистину сложными (вроде людей и других видов млекопитающих). Но согласно недавно опубликованному в The Astrophysical Journal исследованию, некоторые планеты возле других красных гигантов в нашей Вселенной могут оставаться обитаемыми гораздо дольше — до девяти миллиардов лет или больше в некоторых случаях.
Чтобы вы понимали, девять миллиардов лет — это в два раза больше текущего возраста Земли. Предполагая, что интересующие нас миры будут располагать нужным составом элементов, у них будет достаточно времени, чтобы дать начало новым сложным формам жизни. Ведущий автор исследования, профессор Лиза Кальтеннегер, также является директором Института Карла Сагана. Она не понаслышке знает, как искать жизнь во Вселенной:
«Когда звезда стареет и становится ярче, обитаемая зона движется наружу, и вы по сути наблюдаете вторую жизнь планетарной системы. В настоящее время объекты во внешних регионах заморожены в нашей Солнечной системе, как Европа и Энцелад — спутники Юпитера и Сатурна. После того как наше желтое Солнце расширится достаточно, чтобы стать красным гигантом и превратит Землю в выжженную пустыню, в нашей Солнечной системе все еще будут регионы — и в других системах также — где жизнь могла бы процветать».
Когда звезда расширяется, она теряет массу и выталкивает ее наружу в виде солнечного ветра. Планеты, которые вращаются близко к звезде, либо имеют низкую гравитацию на поверхности, могут потерять атмосферу. С другой стороны, планеты с достаточной массой (или расположенные на безопасном расстоянии) могут эту атмосферу сохранить. В контексте нашей Солнечной системы это означает, что через несколько миллиардов лет миры вроде Европы и Энцелада (которые и без того могут иметь жизнь, скрывающуюся под ледяными панцирями) могут стать раем для жизни.
Наше Солнце станет черным карликом
Когда-нибудь наше Солнце станет черным карликом
На данный момент наша Вселенная имеет много различных типов звезд. Красные карлики — холодные звезды, испускающие красный свет — являются одними из самых распространенных. Также во Вселенной много белых карликов. Это звездные останки мертвых звезд, состоящие из вырожденного вещества, удерживаемого вместе с помощью квантовых эффектов. В настоящее время астрономы считают, что белые карлики имеют практически бесконечную продолжительность жизни. Но по прошествии определенного времени даже они умрут и станут экзотическими звездами: черными карликами.
Такая судьба ожидает и наше Солнце. В далеком будущем наше Солнце выбросит свои внешние слои и превратится в белую карликовую звезду, которой будет оставаться миллиарды лет. Но однажды даже белые карлики начнут остывать. Спустя 10 100 лет они остынут до температуры, равной температуре микроволнового фонового излучения, несколько градусов выше абсолютного нуля.
Когда это произойдет, наше светило станет черным карликом. Поскольку этот тип звезды настолько холодный, человеческому глазу он будет невидим. Для любого, кто попытается найти Солнце, которое подарило нам жизнь, это будет невозможно сделать с помощью оптических систем. Ему придется искать его по гравитационным эффектам. Большинство звезд, которые мы видим в ночном небе, станут черными карликами (еще одна причина, почему ночное небо станет чистым). Но за наше теплое Солнце особенно обидно.
Странные звезды
К тому времени, когда наше Солнце станет черным карликом, звездная эволюция уже завершится. Новые звезды рождаться не будут. Вместо этого Вселенную наводнят холодные останки звезд. И это позволит Вселенной начать создавать странные звезды, которые существенно отличаются от известного нам.
Одна из таких — морозная или холодная звезда. Когда звезды во Вселенной выжигают свое ядерное топливо, они увеличивают свою металличность. В астрономии это мера элементов в звезде, которые тяжелее гелия — практически все элементы, начиная литием. По мере увеличения металличности звезды, они становятся холоднее, поскольку более тяжелые элементы выдают меньше энергии в процессе синтеза. Наконец, звезды станут такими холодными, что будут иметь температуру в 0 градусов, точка замерзания воды.
Если заглянуть еще дальше в будущее, там будет еще более странная звезда. Примерно через 10 1500 лет в будущем энтропия возьмет свое, и Вселенная будет по сути мертвой. В эти холодные времена управлять Вселенной будут квантовые эффекты.
Квантовое туннелирование позволит легким элементам синтезироваться в нестабильную форму железа. Оно, в свою очередь, будет распадаться на более стабильный изотоп, испуская слабое количество энергии. Эти железные звезды будут единственной формой звезд, возможных в это время. Но они встречаются только в моделях, в которых астрономы не верят в распад протона, так что эта идея не самая популярная.
Все нуклоны распадутся
Распадется ли в конце концов протон?
Перемотаем с точки в 10 15 лет после Большого Взрыва до точки в 10 34 лет. Если человеческая раса к тому моменту не будет мертва, эту-то эпоху мы уж точно не переживем. Как уже было сказано выше, астрономы постоянно спорят о том, распадется ли протон к концу времен. Допустим, да.
Нуклоны — это частицы в ядре атома, протоны и нейтроны. Свободные нейтроны, как известно, распадаются с периодом полураспада в 10 минут. Но протоны невероятно стабильные. Никто не видел воочию распада протона. Но ближе к концу Вселенной все изменится.
Физики предполагают, что период полураспада протона составляет 10 37 лет. Мы не наблюдали этого распада, поскольку Вселенная еще недостаточно стара. В эпоху распада (10 34 – 10 40 лет) протоны наконец начнут распадаться на позитроны и пионы. К концу эпохи распада все протоны и нейтроны во Вселенной закончатся.
Очевидно, у жизни во Вселенной начнутся проблемы. Если предположить, что человеческая раса пережила изменение Солнца и мигрировала в более дружелюбные части Вселенной, в определенный момент уже законы физики начнут диктовать смерть человеческой расы. Наши тела и все межзвездные объекты состоят из нуклонов. Когда они распадутся, любая жизнь закончится, поскольку сами атомы прекратят существование. Жизнь не сможет продолжить существование в таких условиях (и в такой форме) и Вселенная погрузится в эпоху черных дыр.
Черные дыры наводнят Вселенную
Черные дыры до сих пор остаются загадкой для научного сообщества
Когда нуклоны исчезнут, черные дыры войдут в права и будут править Вселенной от 10 40 года после Большого Взрыва до 10 100 года. С этого момента мы начинаем рассуждать о временах настолько долгих, что понять их нашим умишком совершенно невозможно. Спустя время, намного превышающее современный возраст Вселенной, единственными структурами останутся черные дыры.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Когда нуклоны уйдут, главными субатомными частицами станут лептоны — электроны и позитроны. Они будут подпитывать черные дыры. Поглощая остатки вещества во Вселенной, черные дыры будут сами излучать частицы, которые будут наполнять Вселенную фотонами и гипотетическими гравитонами. Но и черным дырам суждено умереть, как решил Стивен Хокинг.
По мнению Хокинга, черные дыры испаряются из-за своего излучения. Излучая они теряют массу в форме энергии. Этот процесс занимает много времени, поэтому мы о нем практически ничего не знаем. Чтобы черная дыра полностью испарилась, должно пройти 10 60 лет, поэтому этот процесс еще не протекал до конца на веку нашей Вселенной. Но, как мы уже сказали, в конце концов умрут и черные дыры. От них останутся лишь безмассовые частицы и несколько разрозненных лептонов, которые будут лениво взаимодействовать и терять свою энергию.
Появится атом нового типа
После того, как от нашей Вселенной останется лишь несколько субатомных частиц, может показаться, что говорить больше не о чем. Но жизнь может появиться даже в этом худшем из миров.
Многие годы исследователи частиц говорили о позитронии, атомоподобной связи позитрона и электрона. Две этих частицы имеют противоположные заряды. (Позитрон — это античастица электрона). Следовательно, будут электромагнитно притягиваться. Когда пара таких частиц начнет взаимодействовать, у них могут появиться рудиментарные орбиты и поведение атомов.
Поскольку позитроний будет редким, назвать эту модель позитрониевой «химии» полной нельзя. Но из этих странных «атомов» могут выйти весьма любопытные вещи. Во-первых, они смогут существовать на гигантских орбитах, покрывающих межзвездные пространства. Пока две частицы взаимодействуют, они смогут сохранять пару независимо от расстояний.
Во время эпохи черных дыр некоторые из этих «атомов» будут иметь диаметры, охватывающие расстояния больше, чем наша нынешняя наблюдаемая Вселенная. Состоящие из лептонов позитрониевые атомы переживут распад протона и пройдут через эпоху черных дыр. Кроме того, черные дыры будут создавать позитрониевые атомы в процессе излучения. По прошествии определенного времени распадутся и позитрон-электронные пары. Но до этого Вселенная может родить совершенно неописуемую жизнь.
Все замедлится, даже самая мысль
Когда-нибудь не останется и черных дыр, но жизнь появится снова
Когда эпоха черных дыр подойдет к концу и даже эти звездные гиганты исчезнут в темноте, в нашей Вселенной останется лишь несколько вещей, в основном диффузные субатомные частицы и оставшиеся атомы позитрония. После этого во Вселенной все будет происходить чрезвычайно медленно, любое событие может длиться эоны. По мнению некоторых теоретических физиков, таких как Фримен Дайсон, в это время во Вселенной может снова появиться жизнь.
Через долгое-долгое время органическая эволюция может начать развиваться из позитрония. Существа, которые появятся, будут очень отличаться от всего, что мы знаем. Например, они могут быть огромными, охватывая межзвездные расстояния. Поскольку во Вселенной ничего больше не останется, им будет где развернуться. Но поскольку эти формы жизни будут огромными, думать они будут намного медленнее нас. На самом деле, на создание даже одной мысли у такого создания могут уйти триллионы лет.
Нам это может показаться странным, но поскольку эти существа будут существовать на огромных временных отрезках, такая мысль будет для них мгновенной. Они будут существовать невероятно долго, наблюдая за тем, как Вселенная пролетает мимо них. Но и они канут в Лету.
Конец «макрофизики»
Вселенная не будет такой, как прежде
К этому моменту Вселенная достигнет практически максимального состояния энтропии, то есть станет однородным полем энергии и нескольких субатомных частиц. Это будет после эпохи черных дыр, много позже после 10 100 года. Пространство расширится так сильно, а темная энергия станет настолько мощной, что даже черные дыры перестанут существовать и Вселенная лишится массивных объектов.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Трудно представить себе такую Вселенную. Вы только вдумайтесь: звезды перестанут формироваться, поскольку субатомные частицы, из которых состоит материя, будут разделены такими расстояниями, что никак не смогут встретиться, путешествуя со скоростью света. Даже атомы позитрония не смогут появиться.
Физике настанет конец. Единственной физической моделью, которая продолжит работать, будет квантовая механика. Квантовые эффекты будут происходить даже на огромных межзвездных расстояниях, в гигантских временных рамках. В конце концов, температура Вселенной упадет до абсолютного нуля: не останется энергии, которую можно было бы превратить в работу. В некоторых моделях расширение пространства будет расти, разрывая пространство-время на части. Вселенная прекратит свое существование.
Можно ли сбежать от всего этого?
До сих пор наше путешествие к концу Вселенной сопровождалось лишь мрачными и депрессивными событиями. Но физики не теряют оптимизма и набрасывают для человечества возможные способы пережить конец времен и даже заново запустить нашу Вселенную.
Самый многообещающий способ сбежать из нашей Вселенной с максимальной энтропией — использовать черные дыры, пока распад фотоны не сделает жизнь невозможной. Черные дыры остаются весьма загадочными объектами, но теоретики предлагают использовать их для выхода в новые вселенные.
Современная теория предполагает, что пузырьковые вселенные постоянно рождаются в нашей собственной Вселенной, образуя новые вселенные с материей и возможностью для жизни. Хокинг полагает, что черные дыры могут быть выходами в эти новые вселенные. Но есть одна проблема. Как только вы пересекаете границу черной дыры, пути назад нет. Поэтому если человечество решит отправиться в черную дыру, это будет поездка в один конец.
Для начала придется найти достаточно массивную вращающуюся черную дыру, чтобы пережить поездку через горизонт событий. Вопреки распространенному мнению, через массивные черные дыры безопаснее путешествовать. Космические путешественники будущего могут надеяться, что поездка не закончится плачевно, но никак не смогут связаться со своими друзьями по эту сторону черной дыры и сообщить им о результате. Каждая поездка будет прыжком веры.
Но есть способ убедиться, что по ту сторону нас ждет новая вселенная. По мнению Алана Гута, новорожденной Вселенной нужно всего 10 89 протонов, 10 89 электронов, 10 89 позитронов, 10 89 нейтрино, 10 89 антинейтрино, 10 79 протонов и 10 79 нейтронов для старта. Может показаться, что это много, но в сумме это не больше кирпича.
Люди будущего могли бы произвести ложный вакуум — область пространства с потенциалом для расширения — с помощью сверхсильного гравитационного поля. В далеком будущем люди могли бы заполучить технологию для создания ложного вакуума и начать собственную вселенную. Поскольку изначальная инфляция вселенной длится долю секунды, новая вселенная расширится мгновенно и станет новым домом для людей. Быстрый прыжок через червоточину — и мы спасены.
Случайное квантовое туннелирование может перезапустить вселенную
Что будет со Вселенной, которую мы оставили позади? Через некоторое время она наконец достигнет максимальной энтропии и станет совершенно непригодной для жизни. Но даже в этой мертвой вселенной у жизни будет шанс. Исследователи квантовой механики знают об эффекте квантового туннелирования. Это когда субатомная частица может войти в энергетическое состояние, невозможное классически.
В классической механике, например, мяч не может спонтанно взять и закатиться на холм. Это запрещенное энергетическое состояние. У элементарных частиц также есть запрещенные энергетические состояния с точки зрения классической механики, но квантовая механика переворачивает все с ног на голову. Некоторые частицы могут «туннелировать» в эти энергетические состояния.
Этот процесс уже происходит в звездах. Но применительно к концу вселенной возникает странная возможность. Частицы в классической статистической механике не могут переходить от более высокого состояния энтропии на более низкое. Но с квантовым туннелированием — могут и будут. Физики Шон Кэрролл и Дженнифер Чен предложили идею, что через определенное время квантовое туннелирование может спонтанно уменьшить энтропию в мертвой вселенной, привести к новому Большому Взрыву и перезапуску вселенной. Но не задерживайте дыхание. Чтобы спонтанное уменьшение энтропии случилось, придется ждать 10 10^10^56 лет.
Есть и другая теория, которая дает нам надежду на новую вселенную — в этот раз от математиков. В 1890 году Анри Пуанкаре опубликовал свою рекуррентную теорему, согласно которой спустя невероятно долгое время все системы возвращаются в состояние, очень близкое к исходному. Это применимо и к термодинамике, в которой случайные тепловые флуктуации во вселенной с высокой энтропией могут привести к ее возврату в изначальное состояние, после чего все начнется снова. Пройдет время, и Вселенная может сформироваться снова, а существа, которые будут в ней жить, не будут иметь ни малейшего понятия о том, что живут в нашей вселенной.
Источник