Da, naravno, to nas se vjerojatno ne tiče. Sljedećih 50 godina nismo ni u što sigurni i nemamo pojma što će se dogoditi, što tu možemo reći dugi niz godina.
Ali ipak se pitam kako će tamo biti? Kako će se sve pretvoriti u "bakreni bazen"?
Svemir je globalni objekt koji uključuje vrijeme, prostor i sve njegove sadržaje: galaksije, zvijezde, planete, njihove mjesece, sva druga tijela, svu materiju, svu energiju. Ovaj ogromni i čudesni objekt jednom je rođen. Kao i sve dobre stvari, i svemir ima svoj kraj. Čini se da su znanstvenici odlučili s prošlošću i nastankom Svemira. Ali predviđanja o kraju Svemira ostaju skup teorija koje daju različite rezultate, ovisno o prihvaćenim vrijednostima nekoliko konstanti.
Rođenje i život
Dominantna teorija o nastanku svemira u modernoj znanosti je Veliki prasak. Ako ekstrapoliramo prividno širenje Svemira, prije 13,799 ± 0,021 milijarde godina sva je materija bila u jednoj točki nulte veličine s beskonačnom gustoćom i temperaturom. Tada je započelo širenje. Malo je sljedećih procesa unutar cjelovitog razumijevanja suvremene fizike.
U pikosekundama iz kvark-gluon plazme generirane su elementarne čestice. Nakon toga su od njih nastali protoni i neutroni, koji su zauzvrat dali jezgre lakih izotopa. Do sada su samo jezgre - materija daleko od atoma.
Nakon 70 tisuća godina od početne točke, materija počinje dominirati nad zračenjem. Od otprilike 380 tisuća godina nakon Velikog praska, elektroni i jezgre prvi put tvore neutralne atome. Zvijezde još ne postoje. Prvi su nastali od 550 milijuna godina nakon Velikog praska. Zvijezde se okupljaju u galaksijama. Potonji nastaju gravitacijskom interakcijom u nakupine.
Promotivni video:
Prema nebularnoj hipotezi, ≈9 milijardi godina nakon Velikog praska (ili prije ≈4,6 milijardi godina), ono što će kasnije postati Sunčev sustav počelo se stvarati iz jednog oblaka plina i prašine. Fragment oblaka srušio se u kuglu u središtu, i okolni dijelovi su se brže srušili i rotirali, tvoreći karakterističan disk. Naša je zvijezda zasvijetlila iz kugle, planeti su nastali u hladnim predjelima u zgušnjavanju materije.
U ovom kratkom opisu zanima nas mogućnost predviđanja koliko dugo Sunce još može postojati. 13,799 milijardi godina nakon što je sve počelo, imamo plavu Zemlju, život i besplatnu pornografiju preko podatkovnih mreža. Nama prikladan životni poredak postojat će još dugo, ali samo po ljudskim mjerilima.
Za 2,4 milijarde godina sudarit će se Mliječni put i galaksija Andromeda. Neće ga imati tko promatrati sa Zemlje. Život na našem planetu izumrijet će za otprilike milijardu godina - Sunce će pružiti previše topline, a oceani će jednostavno ispariti. Sama zvijezda trajat će dugo.
Životni ciklus Sunca.
Za milijarde godina Sunce će već biti crveni div koji je već dugo trošio svoje rezerve vodikovog goriva. Proširit će se otprilike 250 puta. Neke studije pokazuju da će prije kolapsa u bijelog patuljka Sunce još uvijek zauzeti Zemlju jer će orbita planeta tonuti niže. Međutim, nije važno - za 7,6 milijardi godina, kada se to dogodi, na našem planetu neće biti ništa živo. Sunce će sjati još milijarde godina, ali puno slabije. Na kraju će se pretvoriti u crnog patuljka. Za sljedećih milijardu godina gravitacija drugih zvijezda odnijet će preostale planete. Sunčev sustav će prestati postojati.
U sljedećih stotina milijuna godina nema potrebe brinuti se zbog smrti Zemlje - u tom je razdoblju Sunčev sustav stabilan. Izgaranje goriva obližnje zvijezde milijardama godina od sada čak nije problem. Suvremeno čovječanstvo ima stvarne zadatke koji prijete da će znatno pogoršati kvalitetu života. Mnogo ih je: od antibiotika koji prestaju djelovati zbog pojave superbuba do globalnih klimatskih promjena uslijed ispuštanja stakleničkih plinova. Napokon, postoji banalna opasnost od pokretanja termonuklearnog rata ili uništavanja sebe na neki drugi način.
Možda će naši potomci pomaknuti Zemljinu orbitu ili se čak pomaknuti s nje. Možda će Zemlja preživjeti ovaj proces bez nepotrebne pomoći. Ali s kojim će se problemima suočiti post-čovječanstvo, koje će napustiti "kolijevku civilizacije"? Što čeka druge, izvanzemaljske oblike života? Pitanje konačne sudbine Svemira stoji na granici moderne kozmološke znanosti.
Kompresija
Svemir se širi, galaksije se raspršuju jedna od druge. Možda će se brzina širenja usporiti, doseći nulu, a zatim ići u suprotnom smjeru. Svemir se može početi smanjivati, postupno se urušavajući u crne rupe. I ove će se crne rupe spojiti u jedno. Ova se hipoteza naziva "Velika kompresija".
U Hubbleovom zakonu stanje ekspanzije Svemira određeno je njegovom gustoćom. Ako je gustoća ispod kritične, tada će se svemir povećavati i hladiti. Ako je gustoća Svemira veća, tada će gravitacijska sila postupno zaustaviti raspršenje i usmjeriti ga unatrag. Svemir će se smanjiti.
Kolaps će se razlikovati od izvornog proširenja. Ogromne nakupine galaksija konvergirat će se, a zatim će se čitave galaksije početi spajati. U jednom će se trenutku zvijezde toliko približiti jedna drugoj da će doći do čestih sudara. Zvijezde neće moći rasipati stvorenu toplinu i počet će eksplodirati, ostavljajući vrući, nehomogeni plin. Zbog porasta temperature, njezini će se atomi raspadati u elementarne čestice, koje će apsorbirati spajanjem crnih rupa. Hipoteza ne pokazuje kakav će biti kraj.
Postoji još jedna hipoteza nastavka - Big Bounce. Jednostavna formulacija kaže da Svemir doživljava cikluse Velikog praska i Velikog kompresije. Možda je ovaj Svemir nastao kao rezultat kolapsa prethodnog. To znači da živimo na jednoj od točaka beskonačnog ciklusa kontrakcija i eksplozija. Međutim, njihovo numeriranje nema smisla zbog prolaska točke singularnosti. Neke teorije tvrde da će Velika kompresija rezultirati istim stanjem koje je sve započelo. Dogodit će se još jedan Veliki prasak. Ciklus će se nastaviti unedogled.
No, najnovija eksperimentalna promatranja dalekih supernova kao objekata standardne osvijetljenosti i sastavljanje reliktne karte zračenja pokazuju da se širenje ne usporava, već samo ubrzava.
Proširenje
Veliki prekid sugerira da će se negdje u budućnosti sva materija u svemiru, zvijezde i galaksije, subatomske čestice, sam prostor i vrijeme rastrgati brzinom širenja. Scenarij ove smrti kaže da će se Mliječni put 60 milijuna godina prije finala raspasti, a rad Sunčevog sustava biti poremećen za tri mjeseca. Pola sata prije Velikog usporavanja, Zemlja (ili sličan planet) srušit će se, u jednoj nanosekundi, atomi će se početi urušavati. Prema hipotezi, sve će se to dogoditi tek nakon 22 milijarde godina, nakon izumiranja Sunca u bijelog patuljka.
Međutim, najpopularnija teorija ostaje neprestano širenje i nastala toplotna smrt.
Za milijarde godina zvijezde će izgorjeti. Iz njihovih ostataka rodit će se bijeli patuljci, neutronske zvijezde i crne rupe. Za 150 milijardi godina od trenutnog trenutka, s istim ubrzanjem recesije galaksija, sve će galaksije izvan Lokalne skupine izaći izvan kozmološkog horizonta. Događaji u Lokalnoj grupi neće moći utjecati na događaje u udaljenim galaksijama na bilo koji način, i obrnuto. Kada promatrate daleku galaksiju, vrijeme će se usporiti, a zatim jednostavno zaustaviti. Drugim riječima, nakon 150 milijardi godina promatrač u Lokalnoj skupini nikada neće vidjeti događaje u udaljenim galaksijama. Nema više letova do njih ili će bilo koji oblik komunikacije biti moguć.
Nakon 800 milijardi godina, sjaj Lokalne grupe primjetno će se smanjiti. Stare zvijezde ispuštat će sve manje svjetlosti, crveni patuljci izumrijet će u bijele. Nakon 2 bilijuna godina od sada, zbog crvenog pomaka, udaljene galaksije neće biti moguće otkriti ni na koji način: čak će i valne duljine njihovih gama zraka biti veće od veličine vidljivog svemira.
Za 100 bilijuna godina završit će stvaranje zvijezda, njihovi ostaci će slabo svijetliti u svemiru. Nakon što se ugasila posljednja zvijezda, prostor će povremeno biti osvijetljen raketama spajanja dvaju bijelih patuljaka. Nakon 1015 godina, planeti će ili pasti na ostatke svojih bivših zvijezda, ili će otići na druga tijela. Slično tome, za 1019-1020 godina, objekti će napustiti galaksije. Mali dio predmeta pasti će u supermasivnu crnu rupu.
Daljnji razvoj ovisi o tome je li proton stabilan ili nije. Neki eksperimenti tvrde da je minimalno poluvrijeme protona 1034 godine. Ako je to zaista tako, za 1040 godina u Svemiru će ostati gotovo samo leptoni i fotoni. Ostatci zvijezda će nestati, ostati će samo crne rupe. Možda će proces nukleonske smrti potrajati dulje.
Za 10100 godina od trenutnog trenutka, crne rupe će ispariti od Hawkingova zračenja. Napokon, svemir će biti gotovo potpuno prazan. U njemu će letjeti fotoni, neutrini, elektroni i pozitroni, povremeno se sudarajući.
Ako su protoni stabilni, tada će se nakon 101500 hladne fuzije i kvantnog tuneliranja lagane jezgre pretvoriti u 56Fe atome željeza. Elementi teži od ovog izotopa raspadat će se emisijom alfa čestica. Za 101026 godina kvantno tuneliranje pretvorit će velike objekte u crne rupe. Možda će se željezne zvijezde pretvoriti u neutronske zvijezde za 101076 godina od sada.
Postoji mogućnost da će za 10101056 godina kvantne fluktuacije stvoriti novi Veliki prasak. Iako se u ovom vakuumu čak i racionalno stvorenje može roditi: približna procjena vremena rođenja Boltzmannovog mozga je jednom u 101050 godina.
Postoje i druge, egzotičnije hipoteze. Primjerice, 2010. godine znanstvenici su predvidjeli da će vrijeme završiti za pet milijardi godina. Ovaj će događaj biti teško vidjeti ili nekako predvidjeti, obećava se da će biti iznenadan. Prostor može završiti zbog kolapsa lažnog vakuuma u pravi, u niže energetsko stanje, što može dovesti do potpunog uništenja predmeta u Svemiru.
Sve su ove hipoteze dizajnirane za trenutnu stvarnost jednostavne jednadžbe stanja za tamnu energiju. Kao što i samo ime govori, malo se zna o tamnoj energiji. Ako je inflatorni model Svemira točan, tada su u prvim trenucima nakon Velikog praska postojali i drugi oblici tamne energije. Možda će se jednadžba stanja promijeniti. Zaključci koji se iz toga mogu izvući promijenit će se. Teško je predvidjeti što ćemo naučiti o tamnoj energiji ako se razvila tek krajem prošlog stoljeća.
Evo još jedne verzije teoretskog fizičara Josepha Lykkena iz Nacionalnog laboratorija za ubrzavanje. Fermi. Na godišnjoj konferenciji Američkog udruženja za napredak znanosti (AAAS) predstavio je teoriju smrti cijelog svemira.
Istraživač je rekao da proučavanje svojstava otkrivenog Higgsovog bozona potvrđuje hipotezu o nestabilnosti svemira. To znači da prije ili kasnije može potpuno prestati postojati u obliku u kojem ga poznajemo.
Krivica je bila masa "božje čestice", koju su ustanovili detektori Velikog hadronskog sudarača (LHC), - 126 gigaelektronvolta.
Kad je Peter Higgs 1964. predvidio postojanje elementarnog bozona, njegova bi teoretska masa mogla biti u širokom rasponu od 114 do nekoliko stotina gigaelektronvolta. No, pokazalo se da je dobiveni rezultat u onom graničnom pojasu, ispod kojeg je dopuštena pretpostavka o takozvanom "lažnom" vakuumu.
Jednostavno rečeno, s takvim svojstvima nestabilne subatomske čestice, vakuum u Svemiru možda nije toliko prazan kako se obično misli. Ako pretpostavimo da on zapravo posjeduje određenu količinu energije, tada se s određenom vjerojatnošću u nekim prostornim prostorima može slučajno pojaviti pravi „prazan“vakuum.
"U jednom će trenutku, zbog kvantnih fluktuacija, mali mjehur vakuuma stvoriti alternativni svemir", objašnjava Likken. "Zbog niže razine energije širit će se brzinom svjetlosti, upijajući sve oko sebe."
Zapravo govorimo o novom Velikom prasku i zamjeni jedne generacije Svemira drugom. Ali ne biste se trebali skladištiti soli i šibica. Prvo, pokazalo se da je "verzija" svemira koja nas okružuje dovoljno stabilna da preživi 13,5 milijardi godina. Ako izbije katastrofa, tada će se to dogoditi vrlo, vrlo davno. Kao drugo, širenje hipotetskog mjehurića dogodit će se s najvećom mogućom brzinom, što znači da neće biti moguće predvidjeti kraj svijeta, a dogodit će se neočekivano i potpuno nevidljivo svim živim bićima.
