Budúcnosť vesmíru

Budúcnosť vesmíru je otázkou uvažovanou v rámci fyzickej kozmológie. Rôzne vedecké teórie predpovedali mnoho možných možností pre budúcnosť, medzi ktorými sú aj názory o zničení a nekonečnom živote vesmíru..

Po tom, čo väčšina vedcov prijala teóriu o vytvorení vesmíru prostredníctvom Veľkého tresku a jeho následnú rýchlu expanziu, budúcnosť vesmíru sa stala otázkou kozmológie z rôznych uhlov pohľadu v závislosti od fyzikálnych vlastností vesmíru: jeho hmotnosť a energia, priemerná hustota a miera expanzie.

Vesmír sa v našich dňoch neustále vyvíja, ako sa vyvíjajú jeho časti. Čas tohto vývoja pre každý typ objektu sa líši o viac ako rád. A keď život objektov rovnakého typu končí, pre ostatné je všetko len začiatok. To vám umožní prelomiť evolúciu vesmíru do epoch. Avšak konečná podoba evolučného reťazca závisí od rýchlosti a zrýchlenia expanzie: s rovnomernou alebo takmer rovnomernou rýchlosťou expanzie sa dokončia všetky stupne vývoja a všetky energetické rezervy sa vyčerpajú. Tento vývoj sa nazýva tepelná smrť..

Ak rýchlosť zvýši všetko, potom, od určitého momentu, sila, ktorá rozširuje vesmír, najprv prekročí gravitačné sily, ktoré držia galaxie v zhlukoch. Galaxie a hviezdokopy sa rozpadnú za nimi. A nakoniec, najužšie súvisiace hviezdne systémy budú posledným rozpadom. Po nejakom čase, elektromagnetické sily nebudú môcť držať menšie objekty od zrútenia planéty. Svet bude opäť existovať ako jednotlivé atómy. V ďalšom štádiu sa rozpadnú aj jednotlivé atómy. To, čo nasleduje po tomto, nie je možné s istotou povedať: v tejto fáze moderná fyzika prestane fungovať.

Vyššie uvedený scenár je scenár Big Break..

Existuje aj opačný scenár - Veľká kompresia. Ak sa expanzia vesmíru spomaľuje, potom sa v budúcnosti zastaví a začne kompresia. Evolúcia a vzhľad vesmíru sa určia kozmologickými obdobiami až do času, keď je jeho polomer päťkrát menší ako moderný. Potom všetky klastre vo vesmíre tvoria jedinú mega-akumuláciu, avšak galaxie nestratia svoju individualitu: hviezdy sa v nich tiež narodia, supernovy sa vzplanú a pravdepodobne sa vyvinie biologický život. To všetko sa skončí, keď bude Vesmír stlačený 20-krát a bude 100-krát menší ako teraz; v tom momente bude vesmír jednou obrovskou galaxiou.

Teplota reliktného pozadia dosiahne 274 K a začne topiť ľad na planétach podobných Zemi. Ďalšia kompresia povedie k tomu, že vyžarovanie reliktného pozadia zatmie aj centrálne teleso planétového systému, pričom vyhorí posledné výhonky života na planétach. A čoskoro potom sa hviezdy a planéty samy odparia alebo sa roztrhnú na kúsky. Stav vesmíru bude podobný tomu, čo bolo v prvých okamihoch jeho vzniku. Ďalšie udalosti sa budú podobať udalostiam, ktoré sa vyskytli na začiatku, ale posunuli sa dozadu: atómy sa rozpadajú na atómové jadrá a elektróny, žiarenie začína dominovať, potom sa atómové jadrá začínajú rozpadať na protóny a neutróny, potom sa protóny a neutróny rozpadajú na samostatné kvarky, existuje veľký zväzok. V tomto okamihu, ako aj v momente Veľkého tresku, zákony fyziky, ktoré sú nám známe, prestanú fungovať a budúci osud vesmíru nemožno predpovedať..

Kozmologické epochy
Koncepciu kozmologickej dekády (η) predstavujeme ako desatinný exponent veku vesmíru v rokoch:

G = 10 ^

Vek hviezd (6. \ T<η<14) Нынешняя эпоха, эпоха активного рождения звёзд, закончится ровно в тот момент, когда галактики исчерпают все запасы межзвёздного газа; в это же время закончат свой путь и маломассивные звёзды - красные карлики, - полностью исчерпав свои источники горения. Гораздо раньше потухнет Солнце. Но сначала оно превратится в красного гиганта, поглотив Меркурий и, вероятно, Венеру. Земля же, если не разделит их судьбу, раскалится настолько, что может быть похожа на нынешнюю планету COROT-7b и представлять собой сгусток лавы на дневной стороне. Эпоха распада (15<η<39) Если в предыдущей стадии основные объекты Вселенной - звёзды, подобные нашему Солнцу, то в эпоху распада - белые и коричневые карлики, и совсем немного нейтронных звёзд и чёрных дыр. Обычных звёзд нет вообще, они все дошли до конечного этапа своей эволюции: белые карлики, нейтронные звёзды, чёрные дыры. Если в прошлой стадии горение водорода было самым распространённым процессом, то в эту эпоху его место в коричневых карликах, да и идет оно гораздо медленнее. Ныне главенствуют процессы аннигиляции тёмной материи и распад протонов. Галактики также сильно отличаются от нынешних: все звёзды уже неоднократно сталкивались друг с другом. Да и размер галактик значительно больше: все галактики, входящие в состав локального скопления, слились в одну. Эпоха чёрных дыр (40<η101)
Tentokrát už bez akýchkoľvek zdrojov energie. Prežili sa len zvyškové produkty všetkých procesov prebiehajúcich v posledných desaťročiach: fotóny s obrovskou vlnovou dĺžkou, neutrína, elektróny a pozitróny. Teplota sa rýchlo blíži absolútnej nule. Z času na čas positrony a elektróny tvoria nestabilné atómy pozitrónia, ich dlhodobým osudom je úplné zničenie..