Kā beigsies Visums? "Nevis ar sprādzienu, bet ar kaprīzēm," rakstīja amerikāņu dzejnieks T.S. Eliots par pasaules galu. Bet, ja vēlaties precīzāku atbildi, jūs atradīsit, ka fiziķi ir pavadījuši neskaitāmas stundas, pārdomājot šo jautājumu, un ir viscaur ticamākās hipotēzes sakārtojuši dažās kategorijās.
"Mācību grāmatās un kosmoloģijas klasē mēs uzzinām, ka Visumam ir trīs pamata nākotnes," sacīja Roberts Kaldvels, kosmologs no Dartmutas universitātes Hanoverē, Ņūhempšīrā.
Pēc viena scenārija kosmoss varētu turpināt paplašināties uz visiem laikiem, un visa matērija galu galā sadalās enerģijā tā dēvētajā "karstuma nāvē", sacīja Kaldvels. Alternatīvi, gravitācija var izraisīt Visuma atkārtotu sabrukumu, izveidojot apgrieztu Lielo sprādzienu, ko sauc par Lielo sabrukumu (mēs to izskaidrosim vēlāk). Vai arī pastāv iespēja, ka tumšā enerģija liks Visuma izplešanās paātrināties arvien ātrāk un ātrāk, attīstoties bēgošā procesā, kas pazīstams kā Lielais Rip.
Pirms diskutējam par Visuma beigām, iedziļināsimies tā rašanās laikā. Mūsu pašreizējā izpratne ir tāda, ka laiks un telpa sākās Lielā sprādziena laikā, kad subatomisks, īpaši karsts un īpaši blīvs punkts eksplodēja uz āru. Kad lietas bija pietiekami atdzisušas, daļiņas sāka veidot lielākas struktūras, piemēram, galaktikas, zvaigznes un visu dzīvi uz Zemes. Pašlaik mēs dzīvojam apmēram 13 miljardus gadu pēc Visuma sākuma, taču, ņemot vērā dažādus scenārijus tā iznīcībai, nav skaidrs, cik ilgi Visums saglabāsies.
Pirmajā scenārijā - Visums lokas no eksistences siltuma nāves dēļ - visas kosmosa zvaigznes sadedzinās degvielu, lielākajai daļai no tām atstājot blīvas paliekas, kas pazīstamas kā baltie punduri un neitronu zvaigznes. Lielākās zvaigznes sabruks melnajos caurumos. Kaut arī šie zvēri nav tik kaislīgi, kā bieži tiek attēloti, ņemot vērā pietiekami daudz laika, viņu masīvā gravitācijas pievilcība lielāko daļu lietu ievilks viņu visu patērējošajos magos.
"Tad varētu notikt kaut kas iespaidīgs," Live Science pastāstīja Kaldvels.
Tiek uzskatīts, ka melnie caurumi rada īpašu emisijas veidu, ko sauc par Hokinga starojumu, kas tika nosaukts vēlīnajam fiziķim Stefānam Hjūkingam, kurš pirmo reizi postulēja teoriju. Šis starojums faktiski nolaupa katru sīko masas melno caurumu, liekot caurumam lēnām iztvaikot. Pēc 10 līdz 100 gadiem (tas ir skaitlis 1, kam seko 100 nulles) visi melnie caurumi izkliedēsies, neatstājot neko citu kā inertu enerģiju, uzskata Kevins Pimbblets, Lielbritānijas Hullas universitātes astrofiziķis Kevins Pimbblets.
Turpretī lielajā krīzē zvaigžņu un galaktiku gravitācijas pievilcība kādu dienu atkal sāk vilkt visu Visumu. Process noritētu kā atpalicis Lielais sprādziens, kad galaktiku kopas sabrūk un saplūst, tad zvaigznes un planētas saplūst un, visbeidzot, viss Visumā atkal veidos blīvu plankumu ar bezgala mazu izmēru.
Šāds iznākums nodrošina zināmu kosmosa īslaicīgu simetriju. "Tas ir sakopts un tīrs," sacīja Kaldvels. "Tas ir tāpat kā tad, kad jūs dodaties kempingā; neko neatstājiet aiz muguras."
Pēdējā Visuma gala pamata iespēja ir zināma kā Lielais Rip. Šajā scenārijā tumšā enerģija - noslēpumainā viela, kas darbojas pretstatā smagumam - visu sadala gabals pa gabalu. Kosmosa izplešanās paātrinās, līdz tālu galaktikas attālinās no mums tik ātri, ka to gaismu vairs nevar redzēt. Paātrinoties paplašināšanai, arvien tuvākie objekti sāk pazust aiz tā, ko Kaldvels raksturoja kā “tumsas sienu”.
"Galaktikas atdalās, Saules sistēma saplīst, ļaujiet jūsu iztēlei pieplūst," viņš teica. "Planētas un pēc tam atomi, pēc tam pats Visums."
Kurš "gals" notiks?
Tā kā tumšās enerģijas īpašības vēl nav labi saprotamas, pētnieki nezina, kurš no šiem scenārijiem dominēs. Kaldvels sacīja, ka viņš cer, ka tādas attīstāmās observatorijas kā NASA plašā lauka infrasarkano staru apsekojuma teleskops (WFIRST) vai drīzumā tiks izvietots Lielais sinoptiskā apsekojuma teleskops (LSST) palīdzēs noskaidrot tumšās enerģijas izturēšanos, iespējams, nodrošinot labāku izpratni par Visuma beigas.
Pastāv arī citas eksotiskas izredzes, kā kosmoss varētu uzsist spaini. Saskaņā ar zināmajiem fizikas likumiem ir iespējams, ka Higsa bozons - daļiņa, kas ir atbildīga par visām citām zināmajām daļiņām to masas piešķiršanu - kādu dienu varētu iznīcināt visu. Kad tas tika atklāts 2012. gadā, tika konstatēts, ka Higsa masa ir aptuveni 126 reizes lielāka par protona masu. Bet teorētiski ir iespējams, ka šī masa mainās. Tas ir tāpēc, ka Visums šobrīd varētu nebūt zemākajā iespējamā enerģijas konfigurācijā. Viss kosmoss varētu atrasties tā sauktajā nestabilajā viltus vakuumā, nevis patiesajā vakuumā. Ja Higgs kaut kā sadalītos zemākā masā, tad Visums nonāktu zemākas enerģijas patiesā vakuuma stāvoklī.
Ja Higss pēkšņi uzslīdētu uz zemāku masu un atšķirīgām īpašībām, tad līdzīgi tiktu ietekmēts viss pārējais Visumā. Elektroni, iespējams, vairs nespēs riņķot ap protoniem, padarot atomus neiespējamus. Tāpat fotoni var attīstīt masu, kas nozīmē, ka saule varētu justies kā lietus dušā. Nav zināms, vai kāds no dzīviem radījumiem varētu izdzīvot šādā stāvoklī.
"Es to klasificētu kā sava veida daļiņu fizikas vides katastrofu," sacīja Kaldvels. "Tas tieši neizraisa Visuma iznīcību - tas vienkārši padara to par viltīgu dzīvesvietu."
