Конец всего
Начнем с того, что люди часто впадают в крайности и переживают по поводу окончания всего: конец лета, учебного года, выход на пенсию. Но в космических рамках все это секундные отрывки. Давайте перенесемся вперед и посмотрим, какое будущее ждет Вселенную. Продвигаемся на миллионы или даже триллионы лет вперед. Каким же будет финал и конец для известной нам Вселенной?
Конец человечества – 10000 лет
Современные люди появились на африканских землях 200000 лет назад. Они рассредоточились по всей Земле, но ненадолго. Подавляющее большинство видов давно вымерли. Так что было бы глупо полагать, что мы бессмертны. У любой жизни есть конец, так что человечество не застраховано от забвения. Сколько же нам отведено?
Существует множество природных и техногенных катастроф, способных сокрушить нас. Это может быть огромный астероид или всемирный вирус, глобальное потепление или близкий взрыв сверхновой. Что если нас также ждет массовое вымирание, как и динозавров 65 миллионов лет назад? Или же это может быть Массовое пермское вымирание, случившееся 251 миллионов лет назад, когда исчезло 70% наземных видов и 96% морских представителей.
Тогда за жизнь с нами будет соперничать какая-то разновидность таракана или крыс. Или же нас сменят роботы. Но у каждого вида есть возможность пожить десятки, а то и миллионы лет. Какие у нас шансы?
Точного ответа нет, но мы можем воспользоваться Аргументом Судного Дня, созданным в 1983 году Брэндоном Картером. Автор использовал простые расчеты. Если полагать, что половина людей, которые когда-либо будут жить, уже родились (60 миллиардов), то остальная половина составит ту же цифру. Тогда у нас осталось примерно 9000 лет или же 95% вероятности, что жизнь прекратится к 11000 году.
Есть и другие подсчеты, но все они приводят к похожим цифрам. Это долго, но не хватит времени, чтобы увидеть конец Вселенной.
Конец жизни: 5 миллионов – 5 миллиардов лет
Солнце – источник жизни, дарящий нам тепло и свет, но оно и станет нашей погибелью. Дело в том, что звезда медленно набирает температуру. Об этом можно почитать в книге Питера Уорда и Дональда Браунли «Жизнь и смерть планеты Земля». Авторы как раз описывают процесс выработки солнечной энергии. Через 500 миллионов лет температура на планете станет такой высокой, что большая ее часть превратится в пустыню. У крупных существ не будет шансов и они переберутся на полюса.
Все это повлияет на эволюцию. Вымрут большие животные и приверженцы холода. Вместо них на верхушку цепочки поднимутся насекомые и бактерии. Однажды станет так жарко, что океаны превратятся в кипящие котлы и больше не останется ни одного укрытия. Выживут лишь несколько подземных организмов.
Конец Земли – 7.5 миллиардов лет
Итак, наша жизнь зависит от Солнца, но и у него есть конец. Через 5 миллиардов лет звезда вступит в финальный этап. Она начнет тратить слишком много водорода, пока полностью не разрушится, оставив лишь слабую оболочку вокруг ядра. Оно разрастется, поглотив все внутренние планеты, включая нашу. Пока ведутся споры о том, сгорим ли мы или же расширение Солнца заставит нас отодвинуться. Как бы там ни было, но планета все равно уничтожится.
Прощай, Солнце: 7.5 млрд. – 1 трлн. лет
Становление красным гигантом – лишь начало. Когда закончится водород, Солнце начнет плавить гелий, углерод и кислород. В этот момент сила тяжести настолько слаба, что не позволяет продолжиться процессу слияния. Звезда выбросит внешние слои, сформировав планетарную туманность, и станет белым карликом.
Его масса останется прежней, а вот по размеру напомнит Землю. Солнце будет остывать, пока не достигнет фоновой температуры Вселенной, и станет холодным черным карликом. Интересно, что даже древнейшие белые карлики пока не достигли такого состояния, потому что у Вселенной не было столько времени. Но это пока…
Конец Солнечной системы
Солнца уже не будет, но некоторые планеты Солнечной системы останутся. Возможно, что даже Земле повезет и она присоединится к «выжившим». Среди них будут Юпитер, Сатурн и внешние планеты с поясом Койпера.
Не так давно ученые нашли быстро вращающийся диск металлического материала вокруг белого карлика. Они добавили в модель планеты и поняли, что звездная смерть сильно влияет на систему: заставляет планеты сталкиваться и менять орбиты или даже выходить за пределы системы. Получается, что наша система превратится в белого карлика с диском, наполненным обломками планет.
Конец космологии – 3 триллиона лет
Вселенная – единый организм, где все связано. Наблюдая за звездным светом, вы смотрите в прошлое. Это очень удобно, но возникают проблемы. Темная энергия, ускоряющая расширение Вселенной, заставляет галактики двигаться быстрее. Однажды они пересекут горизонт событий, и превзойдут скорость света. Получается, что мы потеряем их свет навсегда. И такая участь ждет каждую.
Есть и другой момент. Реликтовое изучение, при помощи которого исследователи подтверждают Большой Взрыв, также исчезнет. И не только оно, но и многие химические элементы скроются за следующими звездными поколениями.
Так что, через 3 триллиона лет больше не останется следов Большого Взрыва. Если тогда будет существовать человечество, то они даже не узнают об этом событии и расширении.
Конец Млечного Пути
Галактики сталкиваются, поэтому чтобы заглянуть в будущее, достаточно просто посмотреть в космос. Повсюду видно, что они взаимодействуют. Сначала эти встречи подобны нападению: галактики рвут другу друга и создают огромные зоны звездообразования. Тихие центральные сверхмассивные черные дыры пробуждаются и поглощают окружающий материал.
И у Млечного Пути есть такой назойливый сосед – Андромеда. Через 2 миллиарда лет галактики столкнутся и снова разойдутся. Этот процесс будет повторяться, пока не появится единая галактика (черные дыры также объединятся).
Наше положение внутри изменится. Скорее всего, система отойдет от центра на 100000 световых лет. Так как Солнце еще существует, то и человечество сможет ощутить перемены. На весь процесс уйдет 7 миллиардов лет. Но это не конец. Вокруг ядра все еще продолжат вращаться звезды. Пройдет 10 19 – 10 20 лет и звезды разойдутся в пространстве.
Конец звезд – 100 триллионов лет
В Млечном Пути еще есть достаточно газа и пыли, чтобы формировать новые звезды. Но мы также можем найти и старые галактики, в которых уже нет жизни. Однажды и наше рождение звезд закончится. Последняя звезда превратится в белый карлик, и все постепенно трансформируются в последний этап – черный карлик.
Конец материи – 10 30 лет
В общем, мы располагаем Вселенной без звезд, наполненной лишь холодными черными карликами. Вокруг темнота! Возможный наблюдатель заметит лишь мимолетную вспышку из-за взаимодействия какого-то объекта с черной дырой. А затем снова тишина.
Частички материи и двойные черные карлики сливаются, порождая еще больше черных дыр, которые затем объединяются в гигантских чудовищ. Так что будущей материи суждено существовать взаперти у черных дыр.
Даже если ей повезет не попасться, то ее дни все равно сочтены. Протоны лишены стабильности в длительных промежутках. Любая материя, поглощенная дырой, будет распадаться. Протоны станут излучением, оставив после себя лишь слабую дымку электронов, позитронов и нейтрино. В течение 10 30 лет все протоны уничтожатся.
Конец черных дыр – 10 100
Черные дыры всегда воспринимали как дорогу в один конец: все входит и ничего не выходит. Но Стивен Хокинг изменил представление, сказав, что черные дыры могу испаряться. Это долгий процесс, но они все же выпускают слабое количество излучения обратно.
Постепенно дыра теряет свою массу и просто исчезает. Причем количество излучения растет вместе с потраченной массой. В самом конце она может сгенерировать всплеск рентгеновских и гамма-лучей. Тогда темная Вселенная на короткое время озарится яркой вспышкой.
Конец всего – после 10 100 лет
После «смерти» последней черной дыры останутся лишь фотоны и элементарные частицы. Температура будет чуть выше абсолютного нуля. Темная энергия продолжит разгонять все эти элементы, пока они максимально не удалятся и потеряют связь (больше никогда не объединятся).
Возможно, что за этим снова последует Большой Взрыв. Есть основания полагать, что Вселенная циклична и все начнется заново. Если же нет, то наше будущее – холодная и мертвая Вселенная. В этом нет ничего положительного, зато понимание финала заставляет ценить каждую прожитую секунду.
Источник
Как и когда наступит конец Вселенной
Metro изучает возможные сценарии развития событий
Не паникуйте, но наша Вселенная обречена. Метро изучает, как именно она может исчезнуть.
Всё, что имеет начало, имеет и конец. Эта фраза также применима и к нашей Вселенной, даже если мы ещё не знаем, когда и как именно она исчезнет. Одно из предположений, как всё может произойти, основано на популярной теории Большого Взрыва, который привёл к созданию той Вселенной, которую мы знаем. С тех пор Вселенная продолжает расширяться, и, в конечном счете, именно постоянный рост может привести её к концу.
Однако это не единственный вариант возможный вариант. Одна из гипотез, которая становится всё более популярной среди учёных, подразумевает так называемое великое замораживание. Она предполагает, что в какой-то момент исчезнут все тепловые различия, все пространство будет одинаковой температуры, а жизнь исчезнет. В конце концов, Вселенная полностью замёрзнет.
– Конец Вселенной может наступить по-разному. Моя любимая версия заключается в том, что вещество, вызывающее ускорение расширения Вселенной, со временем становится сильнее. В этом случае расширение происходит всё быстрее и быстрее, до тех пор, пока Вселенная не разорвется на части, – рассказал Metro Роберт Р. Колдуэлл, профессор физики и астрономии в Дартмутском колледже, США.
Несмотря на различные подходы и понимание того, как именно это произойдёт, специалисты и учёные сходятся в одном: когда-нибудь всё во Вселенной и сама Вселенная будут уничтожены. Но что будет с человечеством? Будем ли мы там свидетелями конца времён? Исчезнем ли мы вместе со Вселенной? Правда в том, что к тому времени, когда наступит конец Вселенной, очень вероятно, что Земля, а следовательно, и люди, больше не будут существовать и никаких следов человечества не останется. Необходимо учитывать, что события, в результате которых Вселенная исчезнет, произойдут через триллионы лет. В то же время у Земли в запасе есть около 6 миллиардов лет, до того, как наше Солнце станет красным гигантом и поглотит планету.
Так что нам, возможно, лучше больше беспокоиться о том, что происходит с Землей прямо сейчас, чем обо всей Вселенной.
– На самом деле существует множество других угроз, требующих нашего немедленного внимания. Тем не менее, мы можем многое узнать, изучая, как всё может происходить в экстремальных условиях, – заключил Колдуэлл.
Три сценария конца Вселенной
Большой Разрыв
Эта теория утверждает, что невидимая сила, называемая темной энергией, может вызвать ускоренное расширение Вселенной. Со временем ускорение станет неуправляемым – и в конце концов Вселенная исчезнет.
Большое Сжатие
Идея в основе данной теории противоположная теории Большого Взрыва, согласно которой Вселенная постоянно расширяется. Когда Вселенная перестанет это делать, гравитация замедлится, а вся материя начнёт сжиматься обратно и своего рода чёрная дыра поглотит всё на своем пути.
Большой Прыжок
Согласно этой теории, Вселенная будет не уничтожена, а скорее «перезапущена». Гравитация замедлит расширение, и всё сожмётся обратно в одну точку. Однако силы этого быстрого сжатия будет достаточно, чтобы вызвать ещё один большой взрыв.
Кэтрин Мак,
теоретический астрофизик и автор книги «Конец всего»
С чего началось ваше изучение данного вопроса?
– Меня всегда тянуло к размышлениям о том, откуда мы пришли, куда идём, из чего состоит Вселенная, как всё устроено. За последние несколько появилось несколько действительно интересных новых идей о конце Вселенной, поэтому я была очень заинтригована. Я изучала их в своих исследованиях, а также поднимала данный вопрос во время публичных выступлений. Люди всегда немного оживляются, когда вы говорите о конечном разрушении – мы хотим знать, что произойдёт! Поэтому, когда я впервые задумалась о том, чтобы написать книгу, я поняла, что существует много книг о зарождении Вселенной и при этом не так много – о её конце. И я знала, что люди найдут эту тему захватывающей.
Почему конец обязательно должен наступить?
– Мы знаем, что было начало, и мы знаем, что Вселенная меняется с течением времени. В настоящее время в научной литературе нет ни одного серьёзного предположения, что наша Вселенная будет счастливо существовать вечно.
Увидим ли мы конец Вселенной?
– Я думаю, это маловероятно. Возможно, какой-нибудь искусственный интеллект, созданный людьми в будущем, сможет пережить нас всех и застанет исчезновение Вселенной. Мне нравится думать об этом с оптимизмом.
Как, согласно вашим исследованиям, может произойти конец Вселенной?
– Наиболее вероятный способ – тепловая смерть. Согласно данной теории, Вселенная будет расширяться и расширяться, постепенно становясь всё холоднее, темнее и пустее, пока не останется ничего. Есть ещё несколько возможных сценариев, которые я рассматриваю в своей книге и которые связаны с более жестокими – но менее вероятными – событиями. Но ни один из этих вариантов не будет нашей виной.
Расскажите подробнее о книге «Конце всего».
– В ней рассматривается несколько различных вариантов того, как может выглядеть конец Вселенной, и как мы (физики и астрономы) пытаемся это выяснить. Книга совершенно точно не только для учёных! Я написала её для всех, кто интересуется космосом, независимо от того, имеют ли они какое-либо научное образование или нет. Здесь нет никаких уравнений, и я излагаю все в доступных терминах.
Как вам удалось сделать такой сложный предмет понятным?
– У меня большая практика общения с людьми вне научного круга. Ещё в колледже я начала писать для журналов и много выступала на публике. На самом деле, большую помощь мне оказали социальные сети. Там я училась говорить о физических и астрономических концепциях короткими, легко усваиваемыми фрагментами, а моментальная обратная связь помогала мне понять, какие идеи сбивают с толку и как сделать их более ясными.
Источник