Может ли Вселенная в один прекрасный момент схлопнуться?

    Одним из важных достижений 20 века предстало четкое распознавание тамошнего, как объемной, широкой и громоздкой является наша Вселенная. Имея приблизительно два триллиона галактик, заключенных в объеме радиусом в 46 млрд световых лет, наша наблюдаемая Вселенная дозволяет нам реконструировать полную историю нашего космоса, аж перед началом Немалого Взрыва и возможно даже малость ранее. Однако как только насчет грядущего? Какой же будет Вселенная? Будет ли?

    Кто-то разговаривает, что расширение Вселенной замедляется. Нобелевскую премию присудили за «открытие» тамошнего, что расширение Вселенной повышается. Однако кто прав? Может ли Вселенная в один прекрасный момент схлопнуться в ходе эдак именуемого Немалого Сжатия (противоположного Большенному Взрыву)?

    Идеальнее всего будущее поведение предсказывается на базе поведения минувшего. Однако эдак же, как только люди умеют время от времени восхищать нас, Вселенная тоже может.

    Скорость расширения Вселенной в конкретный момент зависит лишь от двух причин: тотальной герметичности энергии, имеющейся в пространстве-времени, и количества присутствующей кривизны места. Ежели осознаем законы гравитации и как только разнообразные типы энергии эволюционируют со временем, мы можем нормализовать все, что происходило в конкретный момент в минувшем. Мы а также можем посмотреть на разнообразные удаленные объекты на различных расстояниях и измерить, как только вытянулся свет по причине расширения места. Любая галактика, сверхновая, молекулярное газовое туча и т. п. — все, что поглощает либо излучает свет, — скажет галлактическую историю тамошнего, как только расширение места вытягивало его с момента рождения света перед началом момента нашего наблюдения его.

    Из огромного количества независящих наблюдений мы сумели прийти к выводу, из чего же конкретно состоит Вселенная. Мы создали три большенных независящих цепочек наблюдений:

    • В галлактическом микроволновом фоне находятся температурные флуктуации, кои кодируют информацию об кривизне Вселенной, обычной материи, черной материи, нейтрино и общем содержании герметичности.
    • Корреляции меж галактиками на наибольших масштабах — известные как только барионные акустические колебания — обеспечивают максимально строгие измерения общей герметичности материи, соотношения обычной материи и черной материи и как только изменялась скорость расширения с течением времени.
    • И самые далекие, светящиеся обычные свечки во Вселенной, сверхновые типа Iа, говорят нам об скорости расширения и черной энергии, как только они изменялись с течением времени.

    Эти цепочки доказательств, все совместно, отрисовывают нам поочередную картинку Вселенной. Они говорят нам, что существуют в современной Вселенной, и предлагают нам космологию, в какой:

    • 4,9% энергии Вселенной представлена обычной материей (протонами, нейтронами и электронами);
    • 0,1% энергии Вселенной бытует в форме громоздких нейтрино (кои выступают как только материя в ближайшее время и выступали как только излучение в ранешние времена);
    • 0,01% энергии Вселенной бытует в форме излучения (вроде фотонов);
    • 27% энергии Вселенной бытует в форме черной материи;
    • 68% энергии присуще самому месту: черная энергия.

    Все это же предлагает нам плоскую Вселенную (с кривизной 0%), Вселенную без топологических изъянов (магнитных монополей, галлактических струн, доменных стен либо галлактических текстур), Вселенную с знаменитой историей расширения.

    Уравнения общей теории относительности максимально детерминистичны в этом смысле: ежели мы знаем, из чего же состоит Вселенная сейчас, и законы гравитации, мы определенно знаем, как немаловажным был каждый ингридиент в каждый раздельно заимствованный просвет минувшего. Сначала доминировали излучение и нейтрино. Млрд лет важнейшими ингридиентами были черная материя и обычная материя. За крайние несколько млрд лет — и это же будет усугубляться со временем — черная энергия предстала доминирующим фактором в расширении Вселенной. Это же принуждает Вселенную ускоряться, и отныне почти все люди перестают осознавать происходящее.

    Существуют две вещи, кои мы можем измерить, когда идет речь об расширении Вселенной: скорость расширения и скорость, с которой отдельные галактики, с нашей точки зрения, уходят в перспективу. Они сопряжены, однако остаются различными. Скорость расширения, с одной стороны, разговаривает об фолиант, как только ткань места сама по самому себе вытягивается со временем. Она все время определяется как только скорость на единицу расстояния, привычно задается в километрах за секунду (скорость) на мегапарсек (дистанция), где мегапарсек — это же подле 3,26 миллиона световых лет.

    Если б и не существовало черной энергии, скорость расширения ниспадала бы с течением времени, приближаясь к нулю, так как герметичность вещества и излучения ниспадала бы перед началом нуля по мере расширения размера. Однако с черной энергией эта скорость расширения останется зависимой от герметичности черной энергии. Если б черная энергия, к примеру, существовала космологической константной, скорость расширения выровнялась бы перед началом константного значения. Однако причем отдельные галактики, удаляющиеся от нас, ускорялись бы.

    Представьте скорость расширения конкретной величины: 50 киллометрах/с/Мпк. Ежели галактика присутствует от нас на расстоянии 20 Мпк, она, по-видимому, отступает от нас на скорости 1000 киллометрах/с. Однако отдайте ей же время, и по мере расширения ткани места эта галактика в конечном счете будет далее от нас. С течением времени она будет в два раза далее: 40 Мпк, и скорость удаления будет 2000 киллометрах/с. Пройдет гораздо времени, и она будет в 10 раз далее: 200 Мпк, и скорость удаления 10 000 киллометрах/с. С течением времени она удалится на расстояние 6000 Мпк от нас и будет удаляться на скорости 300 000 киллометрах/с, что скорее скорости света. Чем далее будет идти время, тем самым скорее галактика будет уходить от нас. Вот посему Вселенная «ускоряется»: темп расширения ниспадает, однако скорость разбегания отдельных галактик от нас лишь возрастает.

    Все это же согласуется с нашими наилучшими измерениями: черная энергия воображает собой константную герметичность энергии, присущую самому месту. По мере тамошнего, как только место вытягивается, герметичность черной энергии останется константной, и Вселенная прекратит «Большим Замерзанием», когда все, что и не сопряжено воедино гравитацией (вроде нашей здешней группы, галактики, Галлактики), будет расходиться и расходиться. Ежели черная энергия вправду космологическая регулярная, это же расширение будет длиться нескончаемо, пока что Вселенная и не станет прохладной и пустой.

    Однако ежели черная энергия оживленна — что может быть на теоретическом уровне, однако останется без наблюдаемых доказательств — все может окончиться Наибольшим Сжатием либо Наибольшим Разрывом. В Огромном Сжатии черная энергия будет слабеть и мал-помалу направит процесс расширения Вселенной, дабы тамошняя начала сжиматься. Может даже появиться повторяющаяся Вселенная, где «сжатие» предлагает начало новенькому Большенному Взрыву. Ежели же черная энергия будет укрепляться, нас ожидает иная судьба, когда связанные структуры будут разорваны мал-помалу усиливающимся темпом расширения. Вобщем, сейчас все показывает на то, что нас ожидает Крупное Замерзание, когда Вселенная будет расширяться нетленно.

    Основные научные цели грядущих обсерваторий вроде Euclid ЕКА либо WFIRST NASA включают измерение тамошнего, является ли черная энергия космологической константной. И хотя ведущая теория разговаривает в пользу константной черной энергии, немаловажно осознавать, что умеют быть способности, и не исключенные измерениями и наблюдениями. Грубо говоря, Вселенная все гораздо может схлопнуться, и это же и не исключено. Надо все больше заданных.