Kdy vesmír zemře?

Vědci mají docela dobrou představu o tom, jak náš vesmír začal: podle Teorie velkého třeskuNekonečně malý, hustý bod se před 13,8 miliardami let rychle rozšířil a vesmír od té doby zažívá zrychlení expanze. Snaží se však představit si, kam by náš vesmír mohl jít dál, nebo dokonce jak a kdy by to nakonec mohlo skončit, je však stále ostře debatováno.
„Ve fyzice můžeme důvěřovat našim nápadům a teoriím, když shromažďujeme data, která je testují a potvrzujeme,“ Nemanja KaloperProfesor fyziky na University of California, Davis, řekl v e -mailu Live Science. „(Ale) V kosmologii, která je notoricky obtížná, protože experimenty jsou pasivní – nemůžeme znovu vytvořit vesmír, abychom viděli, jak věci jdou a zlepšují datové soubory podle libosti.“
Takže přesně, kdy skončí vesmír? To záleží na tom, jakou teorii považujete za nejvíce přesvědčivé. Dvě z nejvyšších předních teorií se nazývají Big Freeze a Big Crunch.
Související: Mohla by černá díra pohltit vesmír?
Velké zmrazení
Pro Henry TyeEmeritus fyziky na Cornell University, nejpravděpodobnějším scénářem je „Velké zmrazení“
„To se právě teď děje,“ řekl Tye. „Expanze vesmíru se zrychlí a bude pokračovat po dobu 100 miliard let, bilionů let nebo navždy. Neexistuje žádný koncový bod.“
Jeden kosmologický model, který vysvětluje tuto expanzi, je myšlenka, že náš vesmír se rozšiřuje směrem k oblasti zvané „de sitterový prostor“, který je součástí prostoru s vnitřní pozitivní energií, která může pomáhat tlačit vesmír ven. To znamená, že vesmír by nemusel nutně skončit, ale také by to nezůstalo stejné. Jak název napovídá, velké zmrazení by zředilo energii ve vesmíru natolik, že by skončila jakákoli forma aktivity – jako je pálení hvězd nebo víření černých děr. To je to, co fyzici nazývají „Heat Death of the Universe“.
Velká krize
Je však také možné, že se tento pozitivní prostor de sitterů může jednoho dne rozpadat do negativní energie, což by zvrátilo směr vesmíru.
„To by (znamenalo) vesmír se trochu rozšiřuje, než dosáhne maxima a pak se otočí,“ Antonio PadillaProfesor fyziky na University of Nottingham ve Velké Británii řekl Live Science v e -mailu. „Takový vesmír by skončil krizí.“
Tato „velká krize“ by v podstatě zvrátila rozšíření velkého třesku a vymazalo náš vesmír. Strašidelná věc o tomto scénáři, Tye řekl, je, že by se to už mohlo stát v kapsách v celém vesmíru, ale bylo by to do značné míry nezjistitelné, protože by byly vymazány důkazy o těchto oblastech prostoru.
Nějaký Nedávné modely předpověděli, že velká krize, poháněná temnou energií – tajemná síla, která pohání zrychlenou expanzi vesmíru – by mohla začít již za 100 miliard let. Zejména tato časová osa byla stanovena studiem teoretického modelu typu dynamické temné hmoty zvané „kvintesence“. Naopak v papírové padilla přispěla V roce 2021Zjistil, že vesmír zbývá nejméně další bilion let – což řekl, že byl na kratším konci odhadů. Toto odhodlání bylo provedeno pomocí myšlenek Teorie řetězcůcož si představuje částice jako malé 1-dimenzionální řetězce místo bodů.
Dokonce ani tehdy nemusí být vesmír připraven úplně zastavit existenci. Někteří vědci se domnívají, že velká krize může být jen součástí většího cyklu expanze a kontrakce, ke kterému došlo v raném vesmíru Velký odraz. V této myšlence by vesmír „začal“ rychlou expanzí (tj. Velký třesk) a na chvíli se rozšířil, než se nakonec znovu zhroutí do podmínek nezbytných pro další velký třesk.
Pokud jde o to, která teorie je správná, je těžké říci s naprostou jistotou, řekla Padilla.
„Předpovídání vzdálené budoucnosti je těžké,“ řekl. „Domnívám se, že pozorování nás může zajmout jen tak daleko, protože zde zabýváme samotnou povahou toho, s čím se zabýváme.“
I když žádná z těchto teorií není správná, může stále existovat datum vypršení platnosti, kdy všechny pravidelné záležitosti ve vesmíru – hvězdy, galaxie a dokonce i zbytky mrtvých hvězd, jako jsou černé díry – jednoduše přestanou být. Vzhledem k typu spontánního záření předpovídaného Stephenem Hawkingem se všechno ve vesmíru mohlo pomalu odpařit k ničemu, studie 2025 zveřejněná v Journal of Cosmology and Astročástice fyziky navrhuje. Navrhovaný čas na toto celkové odpařování je 1 quinvigintillion let – To je 1 následované 78 nuly, nebo 1078.
Podle Tye neexistuje žádný důkaz, který by mohl plně prokázat teorii o osudu vesmíru. Místo toho musí kosmologové zlepšit stávající modely našeho vesmíru a extrapolovat je nekonečně. Získání lepšího porozumění složitých témat Tmavá energie A teorie strun je jeden způsob, jak mohou vědci lépe předvídat, kam jde náš vesmír.