Взрывы, которые невозможно представить: физики предсказали как погибнет наша Вселенная
В череде размеренных будней мы не так часто задумываемся о чем-то глобальном и всеобъемлющем. Согласитесь, не так много людей каждый день всерьез размышляют о том, какое будущее ждет нашу Вселенную. А ведь если хорошенько поразмыслить окажется, что и о прошлом Вселенной известно не так уж много. И все же научный метод вооруженный воображением позволяет ученым выдвигать разнообразные теории относительно нашего общего будущего. Такие термины, как «тепловая смерть», «большой разрыв» и «вакуумный распад» на первый взгляд могут показаться пугающими, однако они описывают некоторые из теорий гибели нашей Вселенной. Все эти теории, как надеюсь известно читателю, описывают смерть Вселенной спустя миллиарды лет. Но что произойдет, если существование Вселенной закончится внезапно в этот самый момент?
Осознание того, что наше существования непостоянно вызывает смешанные чувства
Наша Вселенная
Когда космолог из университете Северной Каролины Кэти Мак думает о конце всего, это ее успокаивает. Такое мнение астрофизик высказала в интервью Радио 1 Newsbeat. Доктор Кэтрин Мак занимается исследованием темной материи, распада вакуума и изучает эпоху реионизации — период истории Вселенной между 550 млн лет и 800 млн лет после Большого Взрыва. Отмечу, что Мак рассматривает гибель Вселенной не так, как большинство коллег – она утверждает, что раз Большой взрыв внезапно породил Вселенную, то и ее гибель может произойти так же спонтанно.
В своей новой книге «Конец всего» астрофизик пишет, что ученые понятия не имеют, почему ранняя Вселенная расширялась именно так, как расширялась – напомню, физики называют раннее быстрое расширение Вселенной космической инфляцией – это означает, что они также не могут сказать, что пространство не начнет яростно, быстро разрываться снова в любой момент.
Вселенная может погибнуть также внезапно, как родилась
Мак пишет о том, что процессы, происходящие во всей Вселенной в принципе могут произойти с каждым из нас: мы находимся во Вселенной и если она вдруг погибнет, погибнем и мы. То, что происходит там, в космосе, за пределами нашей планеты, очаровало исследовательницу с юных лет.
Одна из вещей, которые я пытаюсь сделать в книге, — это немного разделить этот экзистенциальный ужас. Я правда хочу помочь людям иметь более личную связь с тем, что происходит во Вселенной.
Хотим мы этого или нет, но мы с вами являемся частью Вселенной. Важно понимать, что абсолютно все вокруг нас и в самом космосе имеет начало и конец – звезды, планеты, галактики и даже черные дыры рано или поздно заканчивают свое существование. Возможно, Вселенная и правда погибнет внезапно, как утверждает Кэти Мак, однако в недавно опубликованном исследовании отмечается, что в течение «следующих нескольких триллионов лет», когда Вселенной какой мы ее знаем уже не будет, звезды будут продолжать взрываться, но не как сверхновые, а просто будут медленно, очень медленно угасать.
Странная Вселенная
В исследовании, опубликованном в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ученые пишут о том, что в будущем Вселенная станет немного грустным, одиноким и холодным местом. Ведущий автор исследования физик-теоретик Мэтт Каплан называет это «Тепловой смертью» – момент времени, когда Вселенная будет состоять в основном из черных дыр и сгоревших звезд.
В ходе исследования Каплан изучил потенциальные звездные взрывы и обнаружил, что в будущем белые карлики превратятся в сверхновые. Когда они станут плотнее, эти звезды станут «черными карликами», способными производить железо в своих ядрах.
Кадр из мультсериала Футурама: Фрай, Бендер и профессор наблюдает смерть Вселенной
В работе утверждается, что звезды, масса которых меньше примерно в 10 раз массы Солнца, не обладают гравитацией или плотностью, чтобы производить железо в своих ядрах, как это делают массивные звезды, поэтому они не смогут прямо сейчас стать сверхновой. Когда белые карлики остынут в течение следующих нескольких триллионов лет, они станут более тусклыми и в конечном итоге замерзнут и станут «черными карликовыми» звездами, которые больше не светят.
Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.
Поскольку железо не может быть сожжено, оно будет накапливаться, подобно яду и в итоге спровоцирует коллапс звезды, после чего та станет сверхновой. По оценкам Каплана, первый из этих теоретических взрывов произойдет примерно через 10-1100 лет. Эо так много, что все равно что произнести слово «триллион» почти сто раз. Иными словами, это умопомрачительно далеко в будущем.
Выходит, звезды будут взрываться, но мы вряд ли можем представить себе огромное количество тусклых, еле заметных взрывов огромного количества звезд. И все же, все звезды, которые превращаются в черные карлики, не взорвутся. Взорвутся только те, чья масса находится между 1,2 и 1,4 массами Солнца – а это приблизительно 1% всех существующих сегодня звезд. Остальные примерно 99% звезд останутся черными карликами. Самые большие черные карлики станут сверхновыми первыми, за ними последуют меньшие, и тогда Вселенная, скорее всего, превратится в гигантскую пустоту, совершенно неузнаваемую. Согласитесь, это правда трудно себе представить.
Еще более удивительной выглядит теория Мультивселенной, согласно которой существует великое множество миров
Каплан пишет, что к этому моменту галактики рассеются, черные дыры испарятся, а расширение Вселенной разнесет все оставшиеся объекты так далеко друг от друга, что никто никогда не увидит, как взорвутся другие. Свет даже физически не сможет проникнуть так далеко.
Отмечу, что исследователи продолжают узнавать все больше как о ранней Вселенной, так и о ее возможном. В июле отдельная группа экспертов предположила, что Вселенная может быть на 1,2 миллиарда лет моложе, чем 13,8 миллиарда лет, как это принято считать.
Больше всего мне нравится вакуумный распад. И веселье, вероятно, не то слово, которое я должна использовать описывая разрушение Вселенной, но это забавная идея. Ты что-то меняешь в уравнениях, а потом обнаруживаешь, что где-то во Вселенной может материализоваться нечто вроде пузыря смерти, который просто расширится со скоростью света и уничтожит все.
Кэти Мак, астрофизик из университета Северной Каролины.
А какая гипотеза гибели Вселенной нравится вам? Ответ будем ждать здесь!
Источник
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Наука
Forskning (Норвегия): пять мифов о Большом взрыве
Как произошел Большой взрыв, и что было вокруг него? Два физика разбирают самые распространенные заблуждения об этой теории
Вся вселенная была сведена в бесконечно малую точку, которая затем взорвалась, и вещество устремилось в пространство.
В этом утверждении неверно все, говорят астрофизики.
«Теорию Большого взрыва представлять себе надо совсем не так», — рассказывает профессор Торстен Брингманн (Torsten Bringmann). Он занимается космологией и физикой астрочастиц в Университете Осло.
Профессор и физик-теоретик Аре Раклев (Are Raklev) из Университета Осло замечает, что многие описания создают неправильное представление о теории Большого взрыва.
Раклев и Брингманн разбирают для нас самые распространенные заблуждения.
Плотнее и горячее
Во-первых, что на самом деле имеется в виду под Большим взрывом?
«Теория Большого взрыва заключается в том, что вселенная около 14 миллиардов лет назад была в намного более горячем и плотном состоянии, и она расширялась. Вот и все, не более того», — объясняет Раклев.
Космос все время расширялся и становился холоднее.
Основываясь на этой теории, ученые получили хорошее представление об истории вселенной: например, о том, когда появились элементарные частицы и когда образовались атомы, звезды и галактики.
Мы хорошо знаем, что случилось с вселенной в возрасте примерно 10 -32 секунды. Это значит 0,0000000000000000000000000000000001 секунды, согласно статье астрофизика Йостейна Рисера Кристиансена (Jostein Riiser Kristiansen).
Перейдем к мифам.
1. «Это был взрыв»
Само словосочетание «Большой взрыв» звучит так, словно что-то сдетонировало, говорит Аре Раклев. Но это не слишком удачное описание произошедшего. Почему? Скоро узнаете.
В начале 1920-х годов математик Александр Фридманн (Aleksander Friedmann) обнаружил, что общая теория относительности Эйнштейна предполагает расширение вселенной. К такому же выводу пришел бельгийский священник Жорж Леметр (Georges Lemaître).
Контекст
Forbes: как Вселенная сделала наше существование возможным?
Большой взрыв и «черная дыра»
Вскоре Эдвин Хаббл (Edwin Hubble) продемонстрировал, что галактики действительно удаляются друг от друга.
Галактики удаляются от нас. Свет от них подвержен красному смещению — то есть его волны стали длиннее и передвинулись к красной стороне спектра. Мало того, галактики все быстрее исчезают из нашего поля зрения.
Однажды почти все галактики, которые мы видим сегодня в телескопы, исчезнут с нашего неба. В конце концов звезды погаснут, и наблюдателю останется вечно темное и пустынное небо.
К счастью, до этого еще очень и очень далеко.
Эту историю можно отмотать и в обратную сторону. Сейчас галактики расходятся, но когда-то они были гораздо ближе друг к другу.
«Если взять наблюдаемую вселенную и перемотать историю назад, все уместится на очень маленькой площади», — говорит Раклев.
Вот мы и подошли к моменту Большого взрыва. Так что же произошло?
Легче всего представить, будто Большой взрыв был обычным взрывом, в результате которого вещество разлетелось в разные стороны, словно куски дерева после попадания ручной гранаты.
«Но во время Большого взрыва в разные стороны разлетелось вовсе не вещество, — говорит Раклев. — Расширяется сама вселенная, само космическое пространство».
2. «Вселенная расширяется в чем-то»
Не галактики убегают друг от друга — это само пространство расширяется.
Представьте себе шар из теста с изюмом. Тесто — это пространство, а изюм — галактики. Тесто начинает подниматься, и изюминки оказываются все дальше друг от друга, но сами они фактически не двигаются.
Торстен Брингманн приводит в пример поверхность воздушного шара. Нарисуйте на ней точки и посмотрите, как расстояние между ними будет увеличиваться по мере надувания.
«Однако правда и то, что галактики движутся также в результате взаимного гравитационного притяжения — это дополнительный эффект», — говорит Раклев.
Статьи по теме
Когда Вселенной придет конец
Для света от нескольких галактик характерно голубое смещение — это значит, что они движутся к нам. Это касается некоторых близлежащих галактик. Но на больших расстояниях этот эффект перекрывается законом Хаббла: скорость, с которой галактики удаляются друг от друга, возрастает пропорционально расстоянию. Выходит, расстояние увеличивается быстрее, чем свет успевает пройти между двумя расположенными очень далеко друг от друга точками.
Ну хорошо, шар из теста расширяется в пространстве внутри духовки. А как насчет вселенной? Что там, за ее пределами?
Вселенная расширяется ни в чем. Ученые не думают, что у нее есть какой-то «край».
То, что называется наблюдаемой вселенной, — это пузырь вокруг нас диаметром в 93 миллиарда световых лет. Чем дальше мы заглядываем, тем глубже забираемся в прошлое. Мы не можем наблюдать или измерять то, что находится за пределами расстояния, которое свет прошел до нас с момента Большого взрыва.
Поскольку космическое пространство расширялось, размер наблюдаемой вселенной, как это ни парадоксально, превышает 14 миллиардов световых лет.
Но ученые считают, что вселенная за пределами нашего пузыря намного больше. Возможно, она бесконечна.
Вселенная может быть плоской, как и выглядит. Тогда два луча света останутся параллельными и никогда не пересекутся. Если бы вы попытались отправиться на край вселенной, вы бы никогда его не достигли. Вселенная продолжается бесконечно.
Если же вселенной присуща позитивная кривизна, то в теории она может быть и конечной. Тогда она будет напоминать своего рода шар. Отправившись искать «конец», вы вернулись бы в то же самое место, откуда начали, вне зависимости от избранного направления. Как если объехать вокруг земного шара и вернуться в исходную точку.
В любом случае вселенная способна расширяться, ни во что не упираясь.
Бесконечная вселенная, которая становится все больше, все равно остается бесконечной. У «вселенной-шара» нет края.
3. «У Большого взрыва был центр»
Если представить Большой взрыв как взрыв гранаты, есть большой соблазн вообразить некий эпицентр. Как это и бывает с обычными взрывами.
Но только не с Большим взрывом. Почти все галактики удаляются от нас во всех направлениях. Создается ощущение, что Земля и была тем центром, с которого началась вселенная. Но это, конечно, не так.
Все остальные наблюдатели увидят то же самое из своей родной галактики, объясняет Торстен Брингманн.
Вселенная расширяется повсюду одновременно. Большой взрыв не происходил в каком-то конкретном месте.
«Он произошел повсюду», — Раклев.
4. «Вся вселенная была заключена в крошечной точке»
Действительно, в начале Большого взрыва все, что есть в нашей наблюдаемой вселенной, было сосредоточено на очень маленьком пространстве невероятно близко друг к другу.
Но как вселенная может быть одновременно бесконечной и очень маленькой?
Возможно, вы читали, что вселенная поначалу была меньше атома, а потом достигла размеров футбольного мяча. Но в таком случае это значит, что у пространства вначале все-таки были границы, некий край.
«Нет никаких доказательств, что вселенная в момент Большого взрыва уже была бесконечной, — говорит Раклев. — Она просто была меньше в том смысле, что расстояния, которые тогда измерялись метрами, увеличились на непостижимые миллиарды световых лет».
Когда мы рассуждаем, какой была вселенная в то время, речь идет лишь о нашей наблюдаемой вселенной.
«Вся наблюдаемая вселенная вышла из крошечной области, которую можно назвать точкой. Но точка рядом с ней тоже расширилась, и следующая точка тоже. Просто все это сейчас так далеко от нас, что мы не можем этого увидеть», — объясняет Раклев.
5. «Вселенная была бесконечно маленькой, горячей и плотной»
Возможно, вы слышали, что вселенная началась с сингулярности? Она была бесконечно маленькой, горячей и так далее. Может, так оно и было, но многие физики сомневаются, что это дает какой-то ответ.
Сингулярность — понятие, которое используют, когда математика с описанием не справляется, а с помощью обычной физики описать явление невозможно. Так объясняет космолог Стен Хансен (Steen H. Hansen).
Мультимедиа
10 худших мест для жизни во вселенной
Торстен Брингманн вкратце рассказывает, что это значит в контексте Большого взрыва.
«Вселенная сегодня немного больше, чем вчера. И даже немного больше, чем была миллион лет назад. Теория Большого взрыва опирается на экстраполяцию этого процесса назад во времени. И для этого нужна еще одна теория: общая теория относительности».
«Если я экстраполирую процесс до самого конца в обратном направлении, вселенная будет становиться все меньше и меньше, плотнее и плотнее, горячее и горячее. Наконец, получится что-то очень маленькое, очень горячее и плотное. Вот это и есть теория Большого взрыва, она подразумевает, что так все и началось. Потому что на этом нам просто приходится остановиться», — говорит Брингманн.
Если отмотать общую теорию относительности назад до самого конца, то получится точка с невероятно высокой плотностью и температурой. Ее размеры стремятся к нулю.
«Это чисто математическая экстраполяция, выходящая за рамки того, что на самом деле допускает теория», — говорит Брингманн.
«При этом в какой-то момент речь начинает идти о таких плотности и температуре, что у нас просто больше нет физических теорий для их описания».
По его словам, физикам нужна другая теория. И есть люди, которые занимаются именно этим.
«Что нужно, чтобы описать такое экстремальное состояние? Тут мы подходим к области, где нужна теория, комбинирующая теорию гравитации и квантовую теорию. Никто не смог ее сформулировать. А мы как раз ждем, что теория квантовой гравитации не будет приводить нас к заключению, что все восходит к одной определенной точке».
Так что происходившее в самом начале истории вселенной от нас до сих пор скрыто, что — пока что.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Лучшие
Все комментарии
levenkool:)
GreyCat
balex207
ОлегПланше
Юнгер
Welran
Serg.ham
GreyCat
spg1949
Ватный Суслик
yarko
vanderdanden
Максим Бел
Максим Кириллов
kashapov.rashid
в ответ ( Показать комментарий Скрыть комментарий)
Популярное
New York Times: Россия не имеет права воевать с историей в свою пользу, а Америка имеет
Yahoo News Japan: японку возмутило отношение россиян к covid-19 и «крушение» российской медицины
Читатели Die Zeit: «Мы несем России демократию. А она у нас неонацистов поддерживает»
Sohu: ни в коем случае не покупайте такую рыбу
Страна: украинец умер спустя 4 часа после прививки «Пфайзер»
Читатели Die Zeit: «Мы несем России демократию. А она у нас неонацистов поддерживает»
New York Times: Россия не имеет права воевать с историей в свою пользу, а Америка имеет
Цензор.НЕТ: уничтожить 30 тысяч московитов, а живых заставить плакать
Yahoo News Japan: японку возмутило отношение россиян к covid-19 и «крушение» российской медицины
Страна: украинец умер спустя 4 часа после прививки «Пфайзер»
При полном или частичном использовании материалов ссылка на ИноСМИ.Ru обязательна (в интернете — гиперссылка).
Использование переводов в коммерческих целях запрещено
Сетевое издание — Интернет-проект ИноСМИ.RU зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 08 апреля 2014 года. Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС 77 — 57642
Учредитель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Международное информационное агентство «Россия сегодня» (МИА «Россия сегодня»).
Главный редактор: Дубосарский А.И.
Адрес электронной почты редакции: info@inosmi.ru
Телефон редакции: +7 495 645 66 01
Настоящий ресурс содержит материалы 18+
Ошибка
Произошла ошибка. Пожалуйста, повторите попытку позже.
Здравствуйте, !
Здравствуйте, !
Факт регистрации пользователя на сайтах РИА Новости обозначает его согласие с данными правилами.
Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.
Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.
Публикуются комментарии только на русском языке.
Комментарии пользователей размещаются без предварительного редактирования.
Комментарий пользователя может быть подвергнут редактированию или заблокирован в процессе размещения, если он:
- пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, ущемляет права меньшинств, нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
- призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации
- порочит честь и достоинство других лиц или подрывает их деловую репутацию;
- распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия;
- преследует коммерческие цели, содержит спам, рекламную информацию или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
- имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные;
- является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
- автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений («флуд»);
- смысл текста трудно или невозможно уловить;
- текст написан по-русски с использованием латиницы;
- текст целиком или преимущественно набран заглавными буквами;
- текст не разбит на предложения.
В случае трехкратного нарушения правил комментирования пользователи будут переводиться в группу предварительного редактирования сроком на одну неделю.
При многократном нарушении правил комментирования возможность пользователя оставлять комментарии может быть заблокирована.
Пожалуйста, пишите грамотно – комментарии, в которых проявляется неуважение к русскому языку, намеренное пренебрежение его правилами и нормами, могут блокироваться вне зависимости от содержания.
Источник