Ano, samozřejmě, to se nás pravděpodobně netýká. Nejsme si jisti ničím na příštích 50 let a nemáme tušení, co se stane, co tam můžeme říci po mnoho dalších let.
Ale přesto jsem zvědavý, jak to tam bude? Jak se všechno promění v „měděnou pánev“?
Vesmír je globální objekt, který zahrnuje čas, prostor a veškerý jeho obsah: galaxie, hvězdy, planety, jejich měsíce, všechna ostatní tělesa, veškerá hmota, veškerá energie. Tento obrovský a úžasný objekt se kdysi narodil. Stejně jako všechny dobré věci má vesmír také svůj konec. S minulostí a vznikem vesmíru se zdálo, že se rozhodli vědci. Ale předpovědi o konci vesmíru zůstávají souborem teorií, které přinášejí různé výsledky v závislosti na přijatých hodnotách několika konstant.
Narození a život
Dominantní teorií vzniku vesmíru v moderní vědě je Velký třesk. Pokud extrapolujeme zdánlivou expanzi vesmíru, před 13,799 ± 0,021 miliardami let byla veškerá hmota v jednom bodě nulové velikosti s nekonečnou hustotou a teplotou. Pak začala expanze. Několik následných procesů plně porozumí moderní fyzice.
Za pikosekundy byly z plazmy kvark-gluon generovány elementární částice. Následně z nich byly vytvořeny protony a neutrony, které zase poskytly jádra světelných izotopů. Zatím jsou jen atomy - hmota daleko od atomů.
Po 70 tisících letech od počátečního bodu začíná hmota dominovat nad zářením. Asi od 380 tisíc let po Velkém třesku tvoří elektrony a jádra poprvé neutrální atomy. Hvězdy ještě neexistují. Úplně první se tvoří od 550 milionů let po Velkém třesku. Hvězdy se shromažďují v galaxiích. Ty jsou tvořeny gravitační interakcí do shluků.
Propagační video:
Podle nebulární hypotézy ≈9 miliard let po Velkém třesku (nebo ≈4,6 miliard let) se z jednoho oblaku plynu a prachu začalo formovat to, co se později stalo sluneční soustavou. Fragment mraku stlačený do koule ve středu, okolní části se také stlačily a otáčely rychleji a vytvořily charakteristický disk. Naše hvězda se rozsvítila z koule, planety se formovaly v chladných oblastech zahušťováním hmoty.
V tomto krátkém popisu nás zajímá možnost předpovědět, jak dlouho ještě může Slunce existovat. 13,799 miliardy let poté, co to všechno začalo, máme v datových sítích modrou Zemi, život a bezplatnou pornografii. Pořadí života vhodné pro nás bude existovat po dlouhou dobu, ale pouze podle lidských měřítek.
Za 2,4 miliardy let se srazí Mléčná dráha a galaxie Andromeda. Ze Země to nebude mít nikdo pozorovat. Život na naší planetě vyhyne asi za miliardu let - Slunce poskytne příliš mnoho tepla a oceány se jednoduše odpaří. Samotná hvězda vydrží dlouho.
Životní cyklus Slunce.
Za miliardy let bude Slunce již rudým obrem, který již dlouho vyčerpal své zásoby vodíkového paliva. Bude se rozšiřovat přibližně 250krát. Některé studie ukazují, že před zhroucením do bílého trpaslíka bude Slunce stále zajímat Zemi, protože oběžná dráha planety klesne níže. To však nevadí - za 7,6 miliardy let, kdy k tomu dojde, na naší planetě nebude nic živého. Slunce bude svítit další miliardy let, ale mnohem slabší. Nakonec se promění v černého trpaslíka. Za další miliardu let gravitace ostatních hvězd odnese zbývající planety. Sluneční soustava přestane existovat.
V příštích stovkách milionů let se smrti Země nemusíte obávat - během této doby je sluneční soustava stabilní. Spálit palivo blízké hvězdy miliardy let ode dneška není ani problém. Moderní lidstvo má skutečné úkoly, které mohou výrazně zhoršit kvalitu života. Existuje mnoho z nich: od antibiotik, která přestanou účinkovat kvůli výskytu superbugů, až po globální změnu klimatu v důsledku uvolňování skleníkových plynů. A konečně existuje banální nebezpečí rozpuštění termonukleární války nebo jiného zničení.
Možná naši potomci posunou oběžnou dráhu Země nebo z ní dokonce migrují. Země snad tento proces přežije bez zbytečné pomoci. Jakým problémům ale bude čelit posthumanismus, který zanechá „kolébku civilizace“? Co čeká jiné, mimozemské formy života? Otázka konečného osudu vesmíru stojí na hranici moderní kosmologické vědy.
Komprese
Vesmír se rozpíná, galaxie se navzájem rozptylují. Možná se rychlost expanze zpomalí, dosáhne nuly a poté půjde opačným směrem. Vesmír se může začít zmenšovat a postupně se hroutit do černých děr. A tyto černé díry se sloučí do jedné. Tato hypotéza se nazývá „velká komprese“.
V Hubblově zákoně je stav rozpínání vesmíru určen jeho hustotou. Pokud je hustota pod kritickou hodnotou, vesmír se bude nadále zvětšovat a ochladit. Pokud je hustota vesmíru vyšší, pak gravitační síla postupně zastaví rozptyl a nasměruje jej zpět. Vesmír se zmenší.
Kolaps se bude lišit od původního rozšíření. Obrovské shluky galaxií se sblíží, poté se začnou slučovat celé galaxie. V určitém okamžiku se hvězdy přiblíží tak blízko sebe, že se budou často srážet. Hvězdy nebudou schopné rozptýlit generované teplo a začnou explodovat a zanechají horký nehomogenní plyn. V důsledku rostoucí teploty se jeho atomy rozpadnou na elementární částice, které budou absorbovány splynutím černých děr. Hypotéza nenaznačuje, jaký bude konec.
Existuje další pokračovací hypotéza - Velký odraz. Jednoduchá formulace říká, že vesmír zažívá cykly velkého třesku a velké komprese. Možná tento vesmír vznikl v důsledku zhroucení předchozího. To znamená, že žijeme v jednom z bodů nekonečného cyklu kontrakcí a výbuchů. Jejich číslování však nedává smysl kvůli průchodu bodem singularity. Některé teorie tvrdí, že Velká komprese vyústí ve stejný stav, který to všechno začal. Další velký třesk se stane. Cyklus bude pokračovat neurčitě.
Ale nejnovější experimentální pozorování vzdálených supernov jako objektů standardní svítivosti a sestavení reliktní radiační mapy ukazují, že expanze nezpomaluje, ale pouze zrychluje.
Expanze
The Great Rip naznačuje, že někdy v budoucnu bude veškerá hmota ve vesmíru, hvězdy a galaxie, subatomární částice, prostor a čas sám roztrhán rychlostí expanze. Scénář této smrti říká, že 60 milionů let před finále se Mléčná dráha rozpadne a práce sluneční soustavy bude narušena za tři měsíce. Půl hodiny před Velkým roztržením se Země (nebo podobná planeta) zhroutí, za jednu nanosekundu se začnou zhroutit atomy. Podle hypotézy k tomu všemu dojde až po 22 miliardách let, po vyhynutí Slunce na bílého trpaslíka.
Nejpopulárnější teorií však zůstává neustálá expanze a výsledná tepelná smrt.
Za miliardy let budou hvězdy vyhořet. Z jejich pozůstatků se narodí bílí trpaslíci, neutronové hvězdy a černé díry. Za 150 miliard let od současného okamžiku, se stejným zrychlením recese galaxií, půjdou všechny galaxie mimo místní skupinu za kosmologický horizont. Události v místní skupině nebudou moci žádným způsobem ovlivnit události ve vzdálených galaxiích a naopak. Při pozorování vzdálené galaxie se čas zpomalí a poté se jednoduše zastaví. Jinými slovy, po 150 miliardách let pozorovatel v místní skupině nikdy neuvidí události ve vzdálených galaxiích. Už k nim nebudou žádné další lety nebo bude možná jakákoli forma komunikace.
Po 800 miliardách let se jas místní skupiny znatelně sníží. Stárnoucí hvězdy budou rozdávat stále méně světla, červení trpaslíci vymřou na bílé. Za 2 biliony let od nynějška nebude možné vzdálené galaxie jakýmkoli způsobem detekovat: dokonce i vlnové délky jejich gama paprsků budou větší než velikost pozorovatelného vesmíru.
Za 100 bilionů let bude tvorba hvězd ukončena, jejich zbytky budou ve vesmíru slabě zářit. Poté, co zhasne poslední hvězda, bude prostor příležitostně osvětlen světlicemi spojování dvou bílých trpaslíků. Po 1015 letech planety buď spadnou na zbytky svých dřívějších hvězd, nebo půjdou k jiným tělesům. Podobně za 1019–1020 let objekty opustí galaxie. Malá část předmětů spadne do supermasivní černé díry.
Další vývoj závisí na tom, zda je proton stabilní nebo ne. Některé experimenty tvrdí, že minimální poločas protonu je 1034 let. Pokud je to opravdu tak, za 1040 let ve vesmíru zůstanou téměř jen leptony a fotony. Zbytky hvězd zmizí, zůstanou jen černé díry. Možná bude proces nukleonové smrti trvat déle.
Za 10100 let od současného okamžiku se černé díry odpařují Hawkingovým zářením. Nakonec bude vesmír téměř úplně prázdný. V něm budou létat fotony, neutrina, elektrony a pozitrony, občas se srazí.
Pokud jsou protony stabilní, pak se po 101500 studené fúzi a kvantovém tunelování změní lehká jádra na atomy železa 56Fe. Prvky těžší než tento izotop se rozpadnou s emisemi alfa částic. Za 101026 let promění kvantové tunelování velké objekty v černé díry. Možná se železné hvězdy za 10 1076 let změní na neutronové.
Existuje možnost, že za 10101056 let způsobí kvantové výkyvy nový velký třesk. I když v tomto vakuu může vzniknout i racionální tvor: přibližný odhad doby narození Boltzmannova mozku je jednou za 101050 let.
Existují i jiné, exotičtější hypotézy. Například v roce 2010 vědci předpovídali, že za pět miliard let čas skončí. Tuto událost bude těžké vidět nebo nějak předpovědět, slibuje se, že bude náhlá. Vesmír může skončit v důsledku zhroucení falešného vakua do skutečného, do nižšího energetického stavu, což může vést k úplnému zničení objektů ve vesmíru.
Všechny tyto hypotézy jsou navrženy pro aktuální realitu jednoduché stavové rovnice pro temnou energii. Jak název napovídá, o temné energii se ví jen málo. Pokud je inflační model vesmíru správný, pak v prvních okamžicích po velkém třesku existovaly další formy temné energie. Možná se změní stavová rovnice. Závěry, které z toho lze vyvodit, se změní. Je těžké předvídat, co se o temné energii dozvíme, pokud se vyvinula až na konci minulého století.
Zde je další verze teoretického fyzika Josepha Lykkena z National Accelerator Laboratory. Fermi. Na výroční konferenci Americké asociace pro rozvoj vědy (AAAS) představil teorii smrti celého vesmíru.
Výzkumník uvedl, že studium vlastností objeveného Higgsova bosonu potvrzuje hypotézu o nestabilitě vesmíru. To znamená, že dříve nebo později může úplně přestat existovat ve formě, v jaké ji známe.
Na vině byla hmota „Boží částice“stanovená detektory Velkého hadronového urychlovače (LHC) - 126 gigaelektronvoltů.
Když Peter Higgs předpověděl v roce 1964 existenci elementárního bosonu, jeho teoretická hmotnost mohla být v širokém rozmezí od 114 do několika stovek gigaelektronvoltů. Získaný výsledek se však ukázal být v tomto hraničním pásmu, pod nímž je povolen předpoklad takzvaného „falešného“vakua.
Jednoduše řečeno, s takovými vlastnostmi nestabilní subatomární částice nemusí být vakuum ve vesmíru tak prázdné, jak se běžně myslí. Pokud předpokládáme, že ve skutečnosti vlastní určité množství energie, pak se v určité oblasti vesmíru může s určitou pravděpodobností náhodně objevit skutečné „prázdné“vakuum.
"V jednom okamžiku, díky kvantovým výkyvům, vznikne z malé bubliny vakua alternativní vesmír," vysvětluje Likken. „Díky své nižší energetické úrovni se bude rozpínat rychlostí světla a absorbovat vše kolem sebe.“
Ve skutečnosti mluvíme o novém velkém třesku a nahrazení jedné generace vesmíru druhou. Ale neměli byste se zásobovat solí a zápalkami. Nejprve se ukázalo, že „verze“vesmíru, která nás obklopuje, je dostatečně stabilní, aby přežila 13,5 miliardy let. Pokud vypukne katastrofa, stane se to velmi, velmi dávno. Zadruhé, expanze hypotetické bubliny nastane s maximální možnou rychlostí, což znamená, že nebude možné předpovědět konec světa a stane se neočekávaně a zcela neviditelným pro všechny živé bytosti.