Mikä yllättää meitä maailmankaikkeudessa eniten, on se, kuinka vähän me tiedämme siitä. Ja aivan kuten haluamme tietää, mitä tapahtuu kuolemallemme, tiede kysyy mitä tapahtuu maailmankaikkeuden lopussa. Tiedeyhteisö on tuottanut monia teorioita - ja jotkut ovat todella vaikuttavia.
Suuri pakkaus
Mielenkiintoisin teoria siitä, kuinka maailmankaikkeus alkoi, on iso räjähdys, kun kaikki aine oli ensin singulaarisuuden muodossa, äärettömän tiheä kohta tyhjään aukkoon. Koska jokin aiheutti räjähdyksen. Aine laajeni uskomattoman nopeasti ja lopulta muovasi nykypäivän maailmankaikkeutta.
Kuten saatat arvata, Big Squeeze on vastakohta Big Bangille. Kaikki aine laajenee ulospäin kohti maailmankaikkeuden reunoja maailmankaikkeuden painovoiman vaikutuksen alaisena. Tämän teorian mukaan painovoima lopulta hidastuu ja alkaa supistua. Tämä supistuminen vie kaiken aineen (planeetat, tähdet, galaksit, mustat aukot - kaiken) takaisin keskustaan, josta se kaikki alkoi, ja puristuu singulaarisuudeksi. Löydämme olosuhteet samoissa olosuhteissa, joissa maailmankaikkeus oli ennen isoa iskua - kaikki maailmankaikkeuden aine puristuu äärettömään pisteeseen - äärettömään.
Tätä ei todennäköisesti kuitenkaan tapahdu nykyisen tietomme mukaan, koska maailmankaikkeus kasvaa yhä nopeammassa tahdissa.
Maailmankaikkeuden väistämätön lämpökuolema
Mainosvideo:
Ajattele kuolemantapausta suurena kutisteena olevan vastakohtana. Painovoima ei kykene voittamaan laajentumista, joten maailmankaikkeus yksinkertaisesti laajenee eksponentiaalisesti. Galaksit ajautuvat toisistaan kuin onneton rakastaja, ja niiden välinen yö kasvaa yhä laajemmaksi.
Universumi elää samojen sääntöjen mukaisesti kuin mikä tahansa termodynaaminen järjestelmä, ja ne kaikki lopulta päätyvät samoihin: kun lämpö jakautuu tasaisesti. Karkeasti sanottuna tuuli kuljettaa lämpöä koko maailmankaikkeudessa, ja siitä tulee kylmää, tummaa ja tylsää. Kaikki tunnetut tähdet tummenevat yksi kerrallaan, ja yhtenä päivänä ei ole tarpeeksi energiaa uusien sytyttämiseen. Koko maailmankaikkeus sammuu. Aine on, mutta hiukkasten muodossa, ja niiden liike on täysin satunnainen. Universumi on tasapainotilassa ja nämä hiukkaset kimpoavat toisistaan vaihtamatta energiaa. Me jäämme”rypistyneksi takapuoleksi, sylkeksi varjossa penkin alle, missä kulma ei anna säteen tunkeutua. Ja pysymme kiinni syleilyssä mudan kanssa laskemalla päivät, humuksessa, sedimentissä ja kulttuurikerroksessa."
Lämpökuolema mustien reikien takia
Suositun teorian mukaan suurin osa maailmankaikkeuden aineesta pyörii mustien reikien ympärillä. Katso vain galakseja, jotka sisältävät melkein kaiken, ja supermassiivisia mustia reikiä niiden keskuksissa. Mustat aukot syövät tähtiä ja kokonaisia galakseja, jotka ylittävät tapahtumahorisontin.
Rajoitetussa universumissa nämä mustat aukot kuluttavat lopulta suurimman osan aineesta, jättäen meidät yksin tumman maailmankaikkeuden kanssa. Ajoittain tapahtuu valon välähdys, melkein kuin salama, kun esine menee tarpeeksi lähelle mustaa reikää lähettämään energiaa, ja kaikki syöksyy jälleen pimeyteen. Viime kädessä vain painovoimakaivot eivät jää mihinkään. Massiiviset mustat aukot nielevät pienempiä ja kasvavat vielä suuremmiksi. Tämä on maailmankaikkeuden lopullinen tila. Ajan myötä mustat aukot haihtuvat (menettävät massansa) ja lähettävät ns. Hawking-säteilyä. Joten kun viimeinen musta aukko kuolee, jäämme Hawkingin säteilyn tasaisesti jakautuneet subatomiset hiukkaset.
Ajan lopussa
Jos on jotain iankaikkista, on aika. Riippumatta siitä, onko maailmankaikkeus olemassa vai ei, aika jatkuu normaalisti. Muutoin ei olisi mitään tapaa erottaa hetkeä seuraavasta (vaikka on olemassa teoria, jonka mukaan aika on vain tapahtumien sarja). Mutta entä jos aika vain jäätyi? Entä jos ei enää ole hetkiä? Aivan sama minuutti ajoissa, ikuisesti.
Oletetaan, että elämme maailmankaikkeudessa, kun se ei koskaan lopu. Rajattoman ajan kuluessa kaikki mitä voi tapahtua tapahtuu 100-prosenttisesti (Poincarén teorian mukaan). Sama paradoksi tapahtuu, jos elät ikuisesti. Asut äärettömän aikaa, joten minkä tahansa tapahtuman tapahtuu taatusti (ja tapahtuu äärettömän monta kertaa). Siksi, jos asut ikuisesti, todennäköisyys, että jäädydat ajoissa, on 100 prosenttia. Koska tämä oletus on sekoittanut monet laskelmat, jotka ovat yrittäneet ennustaa maailmankaikkeuden loppua, tutkijat ovat ehdottaneet jotain muuta: ajan itsensä on lopetettava yksi päivä.
Oletetaan, että olet elävä kokemaan tämän (miljardeja vuosia maan päättymisen jälkeen), mutta et voi ymmärtää, että jotain meni pieleen. Aika pysähtyy ja kaikki jäätyy, kuin tilannekuva, kuin näyttelijä, ikuisesti. Mutta se ei tule ikuisesti, koska aika ei yksinkertaisesti liiku eteenpäin. Se tulee olemaan vain yksi hetki. Et koskaan kuole tai vanhu. Tämä on eräänlainen pseudo-kuolemattomuus, mutta et koskaan tiedä siitä.
Iso rebound
Big Rebound on samanlainen kuin Big Squeeze, mutta paljon optimistisempi. Kuvittele samaa skenaariota: painovoima hidastaa maailmankaikkeuden laajentumista ja tiivistää kaiken yhteen pisteeseen. Teorian mukaan tämä puristus voisi olla tarpeeksi uuden räjähdyksen käynnistämiseksi, ja maailmankaikkeus alkaa uudelleen. Mitään ei tuhota, mutta jaetaan uudelleen.
Fyysikot eivät pidä tästä selityksestä, joten jotkut tutkijat uskovat, että maailmankaikkeus ei yksinkertaisesti palaa takaisin singulaarisuuteen. Pikemminkin, se tulee hyvin lähelle tätä tilaa ja poistuu, aivan kuten pallo pomppii lattialta. Big Bounce on tässä suhteessa hyvin samanlainen kuin Big Bang ja voisi teoriassa luoda uuden maailmankaikkeuden. Tässä värähtelyjaksossa universumistamme voisi tulla sarjan ensimmäinen tai neljäsataa maailmankaikkeutta. Kukaan ei tiedä siitä.
Suuri jako
Riippumatta siitä, miten kaikki päätyy, tutkijoiden on käytettävä sanaa “iso” kuvaamaan tätä päämäärää. Tämän teorian mukaan näkymätön voima, nimeltään "pimeä energia", kiihdyttää havaittavan maailmankaikkeuden laajenemista. Lopulta laajentuminen kiihtyy yhtä nopeasti kuin yritys, loimikerroin on yhdeksän, että maailmankaikkeudella ei ole muuta vaihtoehtoa kuin räjähtää tyhjyyteen.
Tämän teorian pelottava osa on se, että vaikka suurin osa näistä skenaarioista tapahtuu tähtien palamisen jälkeen, iso räjähdys tapahtuu varhaisten arvioiden mukaan 16 miljardissa vuodessa. Tässä vaiheessa maailmankaikkeus, planeetat ja teoreettisesti elämä ovat edelleen olemassa. Tämä kataklysmi voi polttaa hänet elossa, repiä hänet pois kaikesta olemassa olevasta ja ruokkia avaruusleijonoja, jotka elävät universumien välillä. Ei tiedetä mitä tapahtuu. Mutta tämä kuolema on selvästi julmampi kuin hidas lämpökuolema.
Tyhjiömetastabiilisuustapahtuma
Tämä teoria perustuu ajatukseen, että maailmankaikkeus on pohjimmiltaan epävakaassa tilassa. Jos tarkastelemme kvanttihiukkasten merkityksiä, ei ole vaikea arvata, miksi jotkut uskovat universumimme tasapainottavan vakauden rajalla. Jotkut tutkijat ehdottavat, että miljardeja vuosia myöhemmin maailmankaikkeus putoaa yksinkertaisesti pois tästä reunasta. Kun tämä tapahtuu, jossain vaiheessa maailmankaikkeuteen ilmestyy kupla. Tämä kupla laajenee kaikkiin suuntiin valon nopeudella ja tuhoaa kaiken, mitä koskettaa. Lopulta tämä kupla tuhoaa kaiken maailmankaikkeudessa.
Mutta älä huoli: maailmankaikkeus on silti siellä. Fysiikan lait ovat erilaisia ja mahdollisesti erilainen elämä. Mutta universumissa ei ole mitään sellaista, jota emme voi ymmärtää.
Aikaeste
Jos yritämme laskea todennäköisyydet moniosassa (jolla on ääretön määrä universumeja), palaamme yllä kuvattuun ongelmaan: mitä tahansa voi tapahtua 100-prosenttisen todennäköisyydellä. Tämän ongelman kiertämiseksi tutkijat ottavat vain palan maailmankaikkeudesta ja laskevat sen todennäköisyydet. Se toimii, mutta niiden rajaamat rajat väistämättä leikkaavat alueen muusta maailmasta.
Koska fysiikan laeilla ei ole järkeä äärettömässä universumissa, voidaan tehdä vain johtopäätös siitä, että on olemassa fyysinen raja, raja, jota ei voida ylittää. Ja jos fyysikoihin uskottiin, seuraavien 3,7 miljardin vuoden aikana ylitämme tämän aikaesteen ja maailmankaikkeus loppuu meille. Vaikka on paljon todennäköisempää, että emme yksinkertaisesti pysty ymmärtämään ja kuvaamaan tätä periaatetta fyysisellä terminologiallamme.
Sitä ei tule (koska elämme moniosassa)
Rajoittamattoman määrän universumeja sisältävän monikokoisen skenaarion mukaan nämä universumit voivat syntyä jopa olemassaolomme aikana. Ne voivat jopa alkaa syntyä ison räjähdyksen myötä. Yksi maailmankaikkeus päätyy suureksi puristukseksi, toinen kuolemakuolemaksi, kolmas iso istukseksi ja niin edelleen. Mutta sillä ei ole väliä: monikielisessä maailmankaikkeus on vain yksi monista muista. Ja vaikka maailmamme murenee kuin sateenkaari universumien välisessä tyhjössä, iso "universumi" pysyy. Ja koska siinä on erilainen maailmankaikkeus ja olemassaolo ja elämä, mikään ei uhkaa meitä.
Uusien maailmankaikkeuksien lukumäärä on aina suurempi kuin vanhojen, joten teoriassa universumien lukumäärä kasvaa.
Iankaikkinen maailmankaikkeus
Kauan aikaa uskottiin, että maailmankaikkeus oli, on ja tulee aina olemaan. Tämä on yksi ensimmäisistä käsitteistä, jotka ihmiset loivat maailmankaikkeuden luonteesta, mutta äskettäin tämä teoria on saanut uuden sysäyksen, jota fysiikan kannalta on jo tuettu vakavasti.
Joten ajan laskeminen ei alkanut ison paineen yksilöllisyydestä, aika olisi voinut olla olemassa aiemmin (äärettömyys ennen sitä), ja singulaarisuus ja siitä johtuva räjähdys saattoivat johtua kahden leikkeen törmäyksestä (korkeamman tason olemuksen avaruus-aikarakenteet). Tässä mallissa maailmankaikkeus on syklinen ja jatkaa laajentumistaan ja supistumistaan ikuisesti.
Muuten, voimme selvittää sen seuraavien 20 vuoden aikana - meillä on Planck-satelliitti, joka on tutkinut avaruutta etsiessään mikroaaltouuni-taustakuvioita, jotka kertovat meille jotain maailmankaikkeuden alkuperästä. Tämä on pitkä prosessi, mutta se antaa meille tietoa siitä, kuinka maailmankaikkeus alkoi, ja mahdollisesti kertoo meille, kuinka se loppuu.
Ilja Khel