Бъдещето на Вселената

Бъдещето на Вселената е въпрос, който се разглежда в рамките на физическата космология. Различни научни теории предсказват много възможни варианти за бъдещето, сред които има мнения и за унищожаването, и за безкрайния живот на Вселената..

След като теорията за създаването на Вселената чрез Големия взрив и последвалата го бърза експанзия бяха приети от повечето учени, бъдещето на Вселената се превърна в въпрос на космологията, разглеждана от различни гледни точки в зависимост от физическите свойства на Вселената: нейната маса и енергия, средна плътност и скорост на разширяване..

Вселената продължава да се развива в наши дни, когато нейните части се развиват. Времето на това развитие за всеки тип обект варира с повече от един порядък. И когато завърши животът на обекти от същия тип, за други всичко е само началото. Това ви позволява да прекъснете еволюцията на Вселената в епохи. Окончателната форма на еволюционната верига обаче зависи от скоростта и ускорението на разширяването: с еднаква или почти еднаква скорост на разширяване, всички етапи на еволюцията ще бъдат завършени и всички енергийни запаси ще бъдат изчерпани. Това развитие се нарича топлинна смърт..

Ако скоростта увеличава всичко, тогава, започвайки от определен момент, силата, разширяваща Вселената, първо ще надвиши гравитационните сили, държащи галактиките в клъстери. Галактиките и звездните купове ще се разпадат зад тях. И накрая, най-тясно свързани звездни системи ще бъдат последните, които ще се разпаднат. След известно време електромагнитните сили няма да могат да държат по-малки обекти от разпадането на планетата. Светът отново ще съществува като отделни атоми. На следващия етап отделните атоми също ще се разпадят. Това, което следва след това, е невъзможно да се каже със сигурност: на този етап съвременната физика спира да работи.

Горният сценарий е сценарият на Big Break..

Има и обратния сценарий - Голяма компресия. Ако разширяването на Вселената се забави, то в бъдеще то ще спре и компресията ще започне. Еволюцията и появата на Вселената ще се определят от космологичните ери дотогава, докато радиусът му е пет пъти по-малък от съвременния. След това всички клъстери във Вселената образуват една мега-акумулация, но галактиките няма да загубят своята индивидуалност: звездите също ще се раждат в тях, свръхнови ще се разпалват и вероятно ще се развие биологичният живот. Всичко това ще свърши, когато Вселената ще бъде натисната още 20 пъти и ще бъде 100 пъти по-малка от сега; в този момент вселената ще бъде една огромна галактика.

Температурата на реликтния фон ще достигне 274 K и ще започне да топи леда на планетите, подобни на Земята. По-нататъшното сгъстяване ще доведе до факта, че излъчването на реликтовия фон ще засенчи дори централното тяло на планетарната система, изгаряйки последните издънки на живота на планетите. И скоро след това самите звезди и планети ще се изпарят или ще се разкъсат на парчета. Състоянието на Вселената ще бъде подобно на това, което беше в първите моменти от неговото създаване. По-нататъшни събития ще приличат на тези, които се появяват в началото, но се превъртат в обратен ред: атомите се разпадат в атомни ядра и електрони, радиацията започва да доминира, а атомните ядра започват да се разпадат в протони и неутрони, след което и протоните и неутроните се разпадат на отделни кварки, има голям съюз. В този момент, както и в момента на Големия взрив, познатите ни закони на физиката престават да работят и бъдещата съдба на Вселената не може да бъде предсказана..

Космологични епохи
Въвеждаме понятието за космологичното десетилетие (η) като десетичен показател за възрастта на Вселената в години:

G = 10 ^

Възраст на звездите (6<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)
Този път вече без никакви енергийни източници. Единствено остатъчните продукти от всички процеси, протичащи през последните десетилетия, са оцелели: фотони с огромна дължина на вълната, неутрино, електрони и позитрони. Температурата бързо се приближава до абсолютна нула. От време на време позитроните и електроните образуват нестабилни позитрониумни атоми, тяхната дългосрочна съдба е пълно унищожение..