Jäätyminen, murskaus, pomppiminen tai repiminen: miten maailmankaikkeus loppuu?

Noin 13,8 miljardia vuotta sitten koko maailmankaikkeuden energia pidettiin yhdessä paikassa, joka puhkesi tapahtumaan nimeltä Big Bang.

Ymmärryksemme maailmankaikkeuden alkamisesta on vahva. Ulospäin katsottuna voimme sanoa, että galaksimme on siirtymässä pois kaikesta ympärillämme laajenevassa maailmankaikkeudessa; ajassa taaksepäin katsominen kertoo meille enemmän varhaisen maailmankaikkeuden rakenteesta ja siitä, miten pääsimme tänne.

Vaikka meillä on laajalti sovittu teoria siitä, kuinka maailmankaikkeus kehittyi sekunnin murto-osasta Ison paukun jälkeen nykypäivään, miten universumi loppuu, on täysin erilainen kysymys.

On neljä pääteoriaa siitä, kuinka maailmankaikkeus voisi saavuttaa loppunsa, ja kukin riippuu universumin kriittisestä tiheydestä.

Kriittinen tiheys liittyy aineen keskimääräiseen tiheyteen ja se määrittää, voidaanko maailmankaikkeutta kuvata ”tasaiseksi”, ”avoimeksi” tai ”suljetuksi”. Yksinkertaisesti sanottuna, jos universumissa on tarpeeksi ainetta, se saa sen lopulta romahtamaan takaisin itseensä.

Suuri murskaus

Jos maailmankaikkeus on 'suljettu', se tarkoittaa, että on tarpeeksi ainetta, joka painovoiman kautta saa kaiken liikkumaan yhdessä. Painovoimasta tulee maailmankaikkeuden tärkein voima. Se romahtaa lopulta itsessään ja puristuu takaisin singulariteetiksi, kuten Big Bang.

Iso pomppu

Toisessa teoriassa, joka on samanlainen kuin Big Crunch, maailmankaikkeus romahtaa itseensä. Mutta singulariteetin muodostamisen jälkeen se laukaisee toisen Big Bangin. Tämä teoria ennustaa, että oma Big Bang ei ollut alku, vaan yksi sarjaan murskaus- ja bang-syklejä, jotka jatkuvat loputtomasti.

Se on suljetun maailmankaikkeuden kysymys. Mutta entä jos tiheys ei ole niin suuri?

Iso pakastus

Katso aiheeseen liittyvä Space Race 2.0: Australia liittyy maihin, jotka kilpailevat maailmankaikkeuden valloittamisesta. Oliko varhainen universumimme hologrammi? Maailmankaikkeudessa on jopa enemmän galakseja kuin luulimme. Näet merkityksettömyytesi maailmankaikkeudessa vain neljässä minuutissa

Jos maailmankaikkeus on avoin ja matalalla kriittisellä tiheydellä, se laajenee jatkuvasti. Lopulta kaikki siinä oleva lämpötila saavuttaa absoluuttisen nollan lämpötilan, ja tämä skenaario tunnetaan nimellä 'Big Freeze'. Kaikki tähdet ja galaksit loppuisivat polttoaineesta ja kuolisivat ja liikkuisivat kauemmas toisistaan ​​äärettömästi.

miten sammuttaa kosketusnäyttö

Jos kriittinen tiheys ei ole liian pieni mutta ei liian suuri, maailmankaikkeus jatkaisi laajenemista, mutta sen laajenemisnopeus hidastuu lopulta pysähtyen. Tämä vie loputtomasti aikaa - ja tämä skenaario on 'tasainen' maailmankaikkeus. Tasainen maailmankaikkeus johtaisi myös Big Freeze -tilaan.

Tähtitieteilijät mittaivat maailmankaikkeuden kriittisen tiheyden NASA: n WMAP-avaruusaluksella ja huomasivat, että todellinen tiheys ennustaa tasaisen maailmankaikkeuden. Saatat ajatella, että tämä ratkaisee kysymyksen siitä, millainen tulevaisuuden skenaario on, The Big Freeze, mutta se ei ole niin yksinkertaista.

Seurantakokeet kuitenkin osoittivat, että maailmankaikkeuden laajenemisnopeus, mitattuna nimellä Hubble-vakio, ei hidastu, kuten saatat odottaa tasaisessa maailmankaikkeudessa. Itse asiassa se nopeutuu. Tämän kiihtyvyyden takana olevaa salaperäistä kuljettajaa ei vieläkään ymmärretä, ja sille annetaan yleinen nimi tumma energia.

Emme todellakaan tiedä jatkuuko laajentuminen, koska emme ymmärrä miksi se kiihtyy, fyysikko Freeman Dyson kertoi BBC .

Iso repeämä

Lisäämällä seokseen tummaa energiaa maailmankaikkeuden mahdollinen kohtalo muuttuu. Joissakin teorioissa pimeän energian voima kasvaa tulevaisuudessa, mikä saa laajenemisnopeuden kasvamaan, kunnes se saavuttaa valon nopeuden. Tämä päättyy siihen, että kaikki esineet, jopa niin suuret kuin tähdet ja galaksit, repeytyvät erilleen perus-, alkeishiukkasiksi.

Maailmankaikkeuden loppu ei ole asia, josta sinun pitäisi huolehtia; sitä ei tapahdu miljardeja tai biljoonia vuosia. Mutta jos panet rahasi johonkin näistä neljästä mahdollisuudesta, suosittelemme Big Freeze -ohjelmaa. Useimmat merkit viittaavat Big Freezeiin todennäköisimpänä päätelmänä, mutta tietysti et voi vaatia vetoa, vaikka olisit oikeassa.