Вселенная – где начало и где конец?
Вселенная включает всё – от элементов, составляющих атом, до галактик. Как возникла Вселенная и каковы пределы её? На эти вопросы, задаваемые с времён начала изучения Вселенной, однозначных ответов нет до сих пор. Но существуют теории происхождения Вселенной.
Наиболее вероятной, что подтверждают убедительные свидетельства, является теория, названная Большим взрывом, это мгновенный процесс вспышки огромнейшей энергии. По этой теории Вселенная произошла 15 млрд. назад от невообразимо мощного взрыва. Нет смысла узнавать, что было до Большого взрыва и что происходило до него. Всё существовавшее когда-то или существующее теперь возникло от Большого взрыва, и время стало отсчитываться с момента этого «бума».
После взрыва, через доли секунды, начался процесс охлаждения и образования частиц – фотонов, распространяющихся во всех направлениях. Огненный шар в самом центре взрыва начал охлаждаться и превращаться в густую смесь атомов, образуя гелий и водород.
Остывая, огненный шар превратился в кипящее облако туманной материи. Облако было настолько плотным, что свет проходил внутри него только небольшие расстояния. Атомы газа накапливались и разогревались, а впоследствии из скопившихся газовых масс рождались первые галактики.
Через многие тысячелетия температура Вселенной понизилась, рассеялся туман и свет смог проходить через него. Так начались формироваться галактики, а Вселенная приобрела такую прозрачность, как это видим мы.
Спустя 10 млрд. лет после взрыва, в галактике, которую сейчас называют Млечным Путём, образовалось Солнце и планеты вокруг него, одна из которых наша – планета Земля. Примитивные формы жизни, возникшие на Земле, постепенно эволюционировали в человека.
По теории, излучение (слабое эхо взрыва) должно было со временем ослабеть и передаваться во все стороны космоса в виде слабого космического фона, который способны уловить современные радиотелескопы. Такой фон был зарегистрирован в 1965 и в 1992 гг. радиоастрономами Уилсоном и Пензиасом.
Расчётами установлено, что существует скрытая, невидимая масса Вселенной. Эту массу, как предполагают, заключают многие объекты с малыми размерами, но таких плотных и таких тёмных, что их не видно. Если бы Вселенную составляли только видимые объекты, то расширение Вселенной от Большого взрыва произошло бы настолько быстро, что галактики не успели бы образоваться. Но галактики существуют, значит, масса Вселенной гораздо больше видимой. Астрономы уже наблюдали объекты скрытой массы через телескопы. Некоторые звезды совсем неожиданно меркли, но через некоторое время сияли по-прежнему. Это явление похоже на то, что звёздное излучение заслонял собой проходящий мимо невидимый и очень плотный объект.
От скрытой массы зависит существование Вселенной. При небольшой скрытой массе Вселенная будет вечной. Но если скрытая масса велика, то гравитационные силы постепенно замедлят расширение Вселенной и затем начнут сжимать Вселенную до Большого сдавливания, при котором все галактики столкнутся друг с другом в одном месте, что и будет, вероятно, концом Вселенной. 
Источник
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
Есть ли у Вселенной конец?
Вселенная > Есть ли у Вселенной конец?
У нас есть две дороги: Вселенная обладает границами или же их нет. В обоих случаях представляются интересные последствия. Давайте разберемся, если ли конец у Вселенной?
Итак, в конечной Вселенной должен быть размер. Вы не раз могли слышать конкретные цифры и верить в предлагаемый обман. Астрономы продолжают ломать голову над этим вопросом. Но это невероятно сложно, особенно если учесть, как быстротечна человеческая жизнь. Однако одержимость сильна и было придумано много мощнейших спутников. Удалось даже найти реликтовое излучение (послесвечение Большого Взрыва).
Важно было получить подтверждения того, что формирования одной половины неба соответствуют другой. Но пока связи не обнаружилось. Чтобы перевести на человеческий язык, стоит заметить, что мы видим на 13.8 млрд световых лет в любую сторону (то есть, всматриваемся в прошлое). Это время, за которое первый видимый свет добирается от стартовой точки начала всего к нам. Расширение увеличило дистанцию до 47.5 млрд световых лет, что дает нам размеры Вселенной в 93 млрд световых лет. Но это лишь первые цифры. А ведь может быть и 100 млрд или триллион световых лет. Мы же не видим полную картину. А может она просто бесконечная и тогда нет смысла искать где конец Вселенной?
Если срабатывает второй вариант, то можно столкнуться с интересными выводами.
Художественная интерпретация космической обсерватории Планка и реликтового излучения
Приступим! Мы имеем кубический метр пространства. Сложите ладони и представьте, что внутри есть определенное количество частиц с исчисляемым числом конфигураций. Тони Падилла подсчитал, что мы получим число 10 в 10-й степени и еще в 70-й. Это немыслимо огромная цифра, что у вас не хватит чернил и бумаги, чтобы ее отобразить.
Количество частиц в наблюдаемой Вселенной – 10 80 , что уступает первому показателю. А вот сейчас пристегнитесь! В бесконечной Вселенной, если вы решили отправиться в путешествие от Земли на огромнейшую дистанцию, то рано или поздно наткнетесь на дубликат своего пространства. И чем глубже, тем больше их будет.
Вы можете считать, что здесь нет ничего особенного. Подумаешь, одна водородная кучка похожа на другую. Но, чем дальше продвигаетесь, тем больше элементов соответствуют вашему миру. В итоге, вы попадете на еще одну Землю, где найдете своего двойника! И это лишь малая часть сумасшествия, доступного в бесконечном пространстве (вариант, где у Вселенной нет конца и края).
Взгляд Хаббла в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном цветах
Надеемся, что копия вас не сильно шокировала, так как еще дальше вы встретите множество себя! Причем это будут различные вариации. Вспоминаются сразу фантастические фильмы, где двойник может быть с бородой или с иной профессией.
Так что же там? Возможно, это бесконечное число повторяющихся наблюдаемых вселенных. И мы не нуждаемся в мультивселенной, чтобы отыскать их. Это двойные вселенные внутри бесконечной.
Очень важно понять, если ли у пространства конец. Пока у астрономов нет ответа, но с каждым днем они становятся на шаг ближе.
Источник