Космическая наука: что произойдет, если Вселенная рухнет в большой кризис?

Что более вероятно - что вселенная будет расширяться вечно или что она сократится в большой кризис, что приведет к концу космоса? - Мушахид, 16 лет, Читрал, Пакистан.

Около века назад мы даже не знали, что галактики существуют.

Затем, в 1910-х годах, астрономы выяснили, как измерить расстояние до объектов, называемых «спиральными туманностями», которые они видели в небе. Хотя они были похожи на газовые облака рядом с нами, ученые поняли, что это целые галактики, содержащие миллиарды звезд, очень далеко.

Практически, как только мы поняли, что такое галактики, мы обнаружили, что все они удаляются друг от друга, а те, которые находятся дальше, движутся быстрее - другими словами, вселенная расширяется.

С тех пор возникает вопрос: будет ли Вселенная расширяться вечно, или однажды она перевернется в «большой кризис»?

Есть причина, по которой это была загадка; это потому, что гравитация должна замедлять расширение. Все галактики притягиваются друг к другу так же, как Земля притягивает нас и возвращает нас вниз, когда мы прыгаем.

Когда я бросаю мяч в воздух, сначала он может двигаться быстро, но затем он замедляется, останавливается и падает обратно на Землю.

Однако, если я брошу его достаточно быстро, чтобы он двигался со скоростью более 11 километров в секунду (это очень быстро!), Он никогда не вернется на Землю. Он будет иметь так называемую «скорость побега» - это скорость, с которой сила тяжести Земли не будет достаточно сильной, чтобы оттянуть ее вниз.

Смотрите также: Новая мера расширения Вселенной может привести к «новой физике»

Если бы я был на Луне, это стало бы еще проще, потому что масса Луны меньше: она почти в 100 раз легче Земли. Это означает, что сила гравитации там меньше, и поэтому я мог бы бросить мяч намного медленнее, и он все равно избежал бы гравитации Луны. Чуть более 2 километров в секунду сделали бы это.

Возникает вопрос: насколько тяжелы все галактики и движутся ли они достаточно быстро друг от друга, чтобы иметь скорость убегания? Если это так, вселенная будет расширяться вечно.

Нам пришлось ждать до 1990-х годов, когда измерения стали достаточно точными, чтобы выяснить ответ. И ответ стал большим сюрпризом. Когда астрономы наконец измерили, как меняется расширение, они обнаружили, что гравитация вообще не замедляет его. На самом деле расширение было ускорение !

Это безумие, потому что это означает, что гравитация работает наоборот: что-то отталкивает галактики друг от друга. Это так странно, как будто я осторожно подбросил мяч в воздух и увидел, как он улетает в космос.

Мы не знаем, что вызывает ускорение, но мы даем ему имя темная энергия.

Несмотря на то, что мы на самом деле не знаем, что такое темная энергия, мы можем теперь ответить на первоначальный вопрос - да, вселенная будет расширяться вечно, и мы испытаем «большое замораживание», а не «большой кризис».

См. Также: Последняя исследовательская работа Стивена Хокинга предсказала конец Вселенной

Все галактики будут продолжать отдаляться друг от друга, вселенная будет становиться все холоднее и холоднее, и в конечном итоге любые галактики за пределами нашей локальной группы станут настолько слабыми и далекими, что мы вообще не сможем их увидеть - их свет даже не сможет связаться с нами.

Есть даже шанс, что ускорение может стать настолько экстремальным, что оно разрывает нашу собственную галактику и, в конце концов, даже разрывает атомы … уничтожая нас всех. Это будет называться «большой разрыв». Скорее всего, мы собираемся заморозить.

Так что вселенная будет длиться очень долго, но будущее будет холодным и темным.

Эта статья была первоначально опубликована в «Разговоре» Тамары Дэвис. Прочитайте оригинальную статью здесь.