Täna räägime igavesest, muidugi mitte surmast, vaid kosmosest ja energiast. Nagu üks tähelepanuväärne füüsik tsitaadis ütles, saab kõiki füüsikalisi võrrandeid lihtsustada, kuni on ainult üks sümbol U = 0. (Energia on null)
On selge, et esialgu ei olnud midagi nulli ja siis tekkisid mingid kõikumiste kõikumised, millest tekkis meie universum ... Nii et see müstiline miski ei kaalunud hunnikut tonni ega kiirendanud nii kiiresti, et selle punktjälg moodustab kõigi maailma kvarkide alusel. Selle mõtte ajendas takerdunud footon. Kuidagi teavitab ta oma paari oma seisundist. Ja see kiirus on suurem kui valguse kiirus, võib -olla on see hetkeline, meil lihtsalt pole selliseid seadmeid selle parandamiseks. Üldiselt on raske kahte erinevat kronomeetrit ühe femtosekundiga sünkroonida, olenemata sellest, kes mida ütleb. Kokku on kõigi vaakumullide mass, kui need on liikumatud, võrdne nulliga, nende energia on võrdne nulliga, kuid kõik hakkab muutuma niipea, kui tingimusliku keskpunkti, puhkeaja kohta ilmnevad kiirendused või võnkumised. Vaadake kaugeid galaktikaid, paljud neist pöörlevad, seal on neutronitähti, veelgi hämmastavamaid objekte. Kuidas nad liikuma hakkasid? Väikseimate ruumi telliste, vaakumi rakkude sulandumise tõttu. Nad annavad suurima panuse kõigisse teadaolevatesse interaktsioonidesse. Kui mitte kaks, vaid kolm vaakumulli ühinevad ühel hetkel, ilmub footon. See on suhteliselt stabiilsem moodustis, kuid sellel on ainult üks pöörlemistasand, seetõttu liigub see mõlemas suunas väga kiiresti. Kuid nelja elemendi ühinemise tulemuseks on elektron, milles on juba kaks pöörlemistelge. Esmase mulli enda läbimõõt on suhteliselt suur - 1,9 mm; see on lihtsalt hiiglane mikromaailmas. Kuid pärast teisega ühendamist väheneb suurus neli korda ja energia, vastupidi, suureneb.
Midagi sarnast juhtub siis, kui valgus surutakse kokku, sundides seda läbima peenemat aatomivõre, punasest spektrist saab sellest teha rohelise ja seejärel sinise. Selle analoogia kohaselt lähevad õhust molekulidega kokkupõrkavad kosmosest Maale lähenevad suured vaakumullid justkui läbi sõela kokku ja muutuvad tihedamaks ja väiksemaks. Ja mis sunnib neid meie planeedile lähemale tulema või mis köidab? Nüüd avaldan ma rahutut mõtet, kuid see läheb füüsika ajalukku.
Vaadake, et vaakum mull on väga suur, see on sisuliselt mikrolaineahi, et seda läbistada ja lõhkeda, piisab sellest, kui footon, elektron, aatomi tuum või lihtsalt kuumus sellest läbi pääseb. Seetõttu kutsub Päike välja kõige rohkem kõiki elektromagnetilisi laineid, provotseerides selle läheduses pidevat mullide puudumist, tekitades kaugelt uute sissevoolu. Tekib suur ala vähendatud vaakumrõhuga. On loogiline, et kõik planeedid peavad kindlasti langema meie tähe peale ja see oleks juhtunud juba ammu, kui mitte ühe, kuid mitte. Täht ise veereb mööda, "Galaktika keskelt alandatud rõhu kalle. See sillutab teed ainult iseseisvalt, põletab enda ees oleva tee oma elektromagnetväljaga. Maa ja teised planeedid teevad sama tänu Lisaks on nende suurema tiheduse tõttu neil aega kosmoses suure kiiruse saavutamiseks kui Päike. Kuna see liigub peaaegu sirgjooneliselt ja me kirjutame selle ümber endiselt kringli. süsteem sama nurga all, samamoodi nagu kompass, meie elektromagnetväljad, mis tähendab, et need sunnivad kõiki planeete koos Päikesega ühes suunas kiirendama. lõunast väljapoole on võimsamad, kuna meil on muna kuju, lõunapoolkera on lamedam. (kiirgab rohkem protsentides)
Järelduste tegemiseks on veel vara, kuid gravitatsioon tuleb täielikult üle vaadata kui mehhanism kõigi taevakehade juhtimiseks. Kui särate kosmoses võimsa laseriga, siis on see ettepoole suunatud tõukejõu suunas, mis on võimsam kui reaktiivjõud seda tagasi tõmbab. Sest see lõhub intensiivsemalt enda ees footonitega mullid ja tühjendab ruumi.
Muide, pöörake tähelepanu väikestele asteroididele, mis suudavad kiirendada kuni 60 km sekundis, isegi kui pool neist on meie enda kiirendus ja tekib kiiruste lisandumine. Taevakivid iseenesest ei eralda praktiliselt midagi, mis tähendab, et neid kiirendatakse eranditult Päikese ja planeetide elektromagnetväljade tuulte laevateel. Selgub, et eeterliku tuule kogukiirus on 30 km / s kõikjal meie galaktikas.
Kuidas ma teadsin? Väga lihtne ülesanne, kujutage ette, et teie autod sõidavad erineva kiirusega, juhuslikult edasi-tagasi, mõnikord toimuvad nende vahel kokkupõrked sagedamini tangentsiaalselt, harvemini peaga, kuid viimased saavutavad maksimaalse jõu. Nii kõndisid nad üksteise poole umbes sama kiirusega.
Epiloog tähendab, et toimub ka vastupidine reaktsioon, kosmosemullide jagunemine ja Universumi paisumine?
Jah, aga see on teine ​​lugu.

Kõige tähelepanuväärsem teooria räägib sellest, kuidas sai alguse Suure Paugu universum, kus kogu mateeria eksisteeris esmalt ainsuse, lõpmata tiheda punktiga pisikeses ruumis. Siis põhjustas miski ta plahvatuse. Aine laienes uskumatu kiirusega ja moodustas lõpuks universumi, mida me täna näeme.

Suur pigistus on, nagu arvata võis, Suure Paugu vastand. Kõik, mis on Universumi servade ümber laiali, surutakse gravitatsiooni mõjul kokku. Selle teooria kohaselt aeglustab gravitatsioon Suure Paugu põhjustatud laienemist ja lõpuks jõuab kõik tagasi punkti.

1. Universumi paratamatu kuumussurm.

Mõelge kuumuse surmale kui Big Squeeze'i vastandile. Sellisel juhul ei ole gravitatsioon piisavalt tugev, et laienemisest üle saada, sest universum suundub lihtsalt eksponentsiaalse laienemise poole. Galaktikad eemalduvad üksteisest nagu õnnetud armastajad ja nendevaheline kõikehõlmav öö muutub üha laiemaks.

Universum järgib samu reegleid nagu iga termodünaamiline süsteem, mis viib lõpuks selleni, et soojus jaotub kogu universumis ühtlaselt. Lõpuks kustub kogu universum.

1. Termiline surm mustade aukude tõttu.

Populaarse teooria kohaselt keerleb suurem osa universumi ainest mustade aukude ümber. Vaadake lihtsalt galaktikaid, mille keskmes on ülimassiivsed mustad augud. Suurem osa musta augu teooriast hõlmab tähtede või isegi tervete galaktikate neelamist, kui need sisenevad augu sündmuste horisondi.

Lõpuks kulutavad need mustad augud suurema osa ainest ja me jääme pimedasse universumisse.

1. Aja lõpp.

Kui miski on igavene, siis on kindlasti aeg. Olenemata sellest, kas universum on olemas või mitte, aeg läheb. Vastasel juhul poleks mingit võimalust eristada ühte hetke teisest. Aga mis siis, kui aeg on raisatud ja lihtsalt seisab? Mis siis, kui hetki enam pole? Täpselt samal hetkel. Igavesti ja igavesti.

Oletame, et elame universumis, kus aeg ei lõpe kunagi. Lõputu ajaga juhtub kõik, mis võib juhtuda, 100% tõenäoline. Paradoks juhtub siis, kui teil on igavene elu. Te elate lõputut aega, nii et kõik, mis võib juhtuda, juhtub (ja juhtub lõputult mitu korda). Samuti võib ette tulla peatamisaega.

1. Suur kokkupõrge.

Suur kokkupõrge on sarnane suurele kokkusurumisele, kuid palju optimistlikum. Kujutage ette sama stsenaariumi: gravitatsioon aeglustab universumi laienemist ja kõik tõmbub tagasi ühte punkti. Selles teoorias piisab selle kiire kokkutõmbumise jõust uue Suure Paugu alustamiseks ja universum algab uuesti.

Füüsikutele see seletus ei meeldi, nii et mõned teadlased väidavad, et võib -olla universum ei lähe ainulaadsuseni tagasi. Selle asemel pigistab see väga kõvasti kokku ja lükkab seejärel maha jõuga, mis sarnaneb sellele, mis lükkab palli põrandale lüües eemale.

1. Suur lõhe.

Sõltumata sellest, kuidas maailm lõpeb, ei tunne teadlased veel vajadust kasutada selle kirjeldamiseks (jube alahinnatud) sõna "suur". Selles teoorias nimetatakse nähtamatut jõudu "tumedaks energiaks", see põhjustab universumi paisumise kiirenemist, mida me jälgime. Lõpuks suurenevad kiirused nii palju, et aine hakkab väikesteks osakesteks lagunema. Kuid sellel teoorial on ka helge pool, vähemalt peab Big Rip veel 16 miljardit aastat ootama.

1. Vaakummetastabiilsuse efekt.

See teooria põhineb ideel, et olemasolev universum on äärmiselt ebastabiilses olekus. Kui vaatate kvantosakeste väärtusi füüsikas, siis võite eeldada, et meie universum on stabiilsuse lävel.

Mõned teadlased spekuleerivad, et miljardeid aastaid hiljem on universum kokkuvarisemise äärel. Kui see juhtub, ilmub universumi mingil hetkel mull. Mõelge sellele kui alternatiivsele universumile. See mull laieneb valguse kiirusel igas suunas ja hävitab kõik, mida see puudutab. Lõpuks hävitab see mull universumis kõik.

1. Ajutine tõke.

Kuna füüsikaseadustel pole lõputus multiversumis mõtet, on ainus viis selle mudeli mõistmiseks eeldada, et universumil on reaalne piir, füüsiline piir ja miski ei saa kaugemale minna. Ja vastavalt füüsikaseadustele ületame järgmise 3,7 miljardi aasta jooksul ajabarjääri ja universum lõpeb meie jaoks.

1. Seda ei juhtu (sest me elame multiversumis).

Multiversumi stsenaariumi kohaselt võivad lõpmatute universumitega need universumid tekkida olemasolevates või neist välja. Need võivad tekkida suurtest paukudest, mis on hävitatud suurte kompressioonide või lünkade tõttu, kuid see pole oluline, sest uusi universumeid tuleb alati rohkem kui hävitatud.

1. Igavene universum.

Ah, igivana idee, et universum on alati olnud ja jääb alati. See on üks esimesi kontseptsioone, mille inimesed on loonud universumi olemuse kohta, kuid selles teoorias on ka uus ring, mis kõlab natuke huvitavamalt, noh, tõsiselt.

Ajalugu ise tähistava singulaarsuse ja Suure Paugu asemel võis aeg eksisteerida varem. Selles mudelis on universum tsükliline ning laieneb ja tõmbub igavesti kokku.

Järgmise 20 aasta jooksul ütleme kindlamalt, milline neist teooriatest vastab tegelikkusele kõige paremini. Ja võib -olla leiame vastuse küsimusele, kuidas meie universum alguse sai ja kuidas see lõpeb.

Kogu selle aine ühine gravitatsiooniline külgetõmme peatab lõpuks Universumi laienemise ja paneb selle kokku tõmbuma. Entroopia suurenemise tõttu erineb tihendusmuster ajaliselt vastupidisest laienemisest. Kuigi varane universum oli väga homogeenne, laguneb universum eraldi isoleeritud rühmadeks. Lõpuks variseb kogu aine mustadeks aukudeks, mis seejärel kasvavad koos, luues ühtse musta augu - Suure kompressiooni ainsuse.

Viimased eksperimentaalsed tõendid (nimelt: kaugete supernoovade vaatlemine standardse heledusega objektidena (täpsemalt vt kaugusskaala astronoomias), samuti reliikvia kiirguse põhjalik uurimine) viivad järeldusele, et Universumi laienemine on mitte gravitatsiooni tõttu aeglustunud, vaid vastupidi, kiireneb. Tume energia tundmatu olemuse tõttu on siiski võimalik, et ühel päeval muudab kiirendus märki ja põhjustab kokkusurumist.

Vaata ka

• Suur põrkumine
• Võnkuv universum

Märkmed (redigeeri)

Wikimedia Foundation. 2010.

• Suur rongirööv
• Suur saar

Vaadake, mis on "Big Compression" teistes sõnastikes:

Fraktaali kokkusurumine- Sierpinski kolmnurga kujutis, mis on määratletud kolme afiinse teisendusega

Universumi tulevik- Suure kokkusurumise stsenaarium Universumi tulevik on küsimus, mida käsitletakse füüsilise kosmoloogia raames. Erinevad teaduslikud teooriad ennustasid palju võimalikke tulevikuvõimalusi, mille hulgas on arvamusi nii hävitamise kui ka ... ... Vikipeedia kohta

Armageddon- Sellel terminil on muid tähendusi, vt Harmageddon (tähendused). Varemed Megiddo Armageddoni tipus (Vana -Kreeka ... Wikipedia

Tulevik- Sellel terminil on muid tähendusi, vt Tulevik (tähendused). Antonio Sant'Elia Linnajoonistus futuristlikus stiilis Tulevik on osa linast ... Wikipedia

Tulemas- Tulevik on ajajoone osa, mis koosneb sündmustest, mida pole veel juhtunud, kuid need juhtuvad. Tulenevalt asjaolust, et sündmusi iseloomustab nii aeg kui ka koht, hõivab tulevik aegruumi järjepidevuse ala. Sisu 1 ... ... Vikipeedia

Tsükliline mudel (kosmoloogia)- Tsükliline mudel (kosmoloogias) on üks kosmoloogilistest hüpoteesidest. Selles mudelis läbib Universum Suure Paugu ainulaadsusest tekkinud laienemisperioodi, pärast mida peatab gravitatsiooniline interaktsioon laienemise ja ... ... Wikipedia

Ragnarok- Ragnarok. Joonistas Johannes Gerts Ragnarök (Ragnarök, saksa Ragnarök ... Wikipedia

Evangelist Johannese ilmutus- päring "Apokalüpsis" suunatakse siia; vaata ka teisi tähendusi. Evangelist Johannese nägemus. Pisipilt "Luksuslikust Berry hertsogi tundide raamatust" ... Vikipeedia

Eshatoloogia- (kreeka keelest. Samuti ... Vikipeedia

Suur vahe- Galaktika hävitamine vastavalt Big Rip hüpoteesile. Big Rip on kosmoloogiline hüpotees Universumi saatuse kohta, mis ennustab kogu aine kokkuvarisemist (purunemist) piiratud aja jooksul. Selle hüpoteesi paikapidavus on tugev ... ... Vikipeedia

Raamatud

• Materjalide tugevus. Töötuba. Avatud lähtekoodiga tarkvara õpik Osta hinnaga 863 UAH (ainult Ukraina)
• Materjalide tugevus. Töötuba. Õpik akadeemilise bakalaureusekraadi jaoks, Atapin V.G .. Õpikus avaldatakse distsipliini põhiteemad Materjalide vastupidavus: pinge ja kokkusurumine, väändumine, painutamine, pinge-deformatsioon, kompleksne vastupidavus, ...

Elame kummalisel ajal, mil kirjanikud ja filmitegijad sõna otseses mõttes purskavad fantaasiatest maailmalõpu kohta. Tegelikult ei tule meie finaalist õnneliku lõpuga filmistsenaarium: kui universum on määratud hukkuma, pühitakse inimesed lihtsalt rannalt nagu liivatera minema. Me ei saa seda protsessi peatada. Ja tõenäoliselt pole meil isegi aega toimuvast aru saada.

10. Mõistlik hävitamine

Enne tuumarelvade leiutamist poleks keegi arvanud, et üks pomm võib hävitada terve linna. Kõik aga muutus pärast Hiroshima rünnakut 6. augustil 1945. See on esimene kord, kui inimesed puutuvad kokku sellise hävitava jõuga tehnoloogiaga. See tõi kaasa mõiste "intelligentne hävitamine" tekkimise: ühel päeval teeb või leiutab inimene midagi, mis hävitab universumi. Hea uudis on see, et kõikidest meie tuumavarudest ei piisa isegi Maa hävitamiseks. Aga kes ütles, et me oleme ainsad intelligentsed olendid universumis? ...

9. Mängu lõpp

Üks šokeerivamaid teooriaid meie reaalsuse kohta on see, et elu on lihtsalt arvutisimulatsioon. Oxfordi ülikooli filosoof Nick Bostromi sõnul arenevad arvutid pidevalt täiustudes mingil hetkel inimestel nii võimsad arvutusvõimed, et saavad ise virtuaalseid maailmu simuleerida. Kui enne seda ei lülita keegi välja programmi, milles oleme ise modellid. Meil pole isegi aega mõista, et universumi lõpp on käes.

8. Vundamentide hävitamine

Ühe teooria kohaselt on meie universum võimalik selliste füüsiliste konstantide olemasolu tõttu nagu valguse kiirus või prootoni mass. Kui vähemalt ühel neist põhikonstantidest oleks teistsugune tähendus, siis poleks meid lihtsalt olemas. Kummalisel kombel on Austraalia füüsikud leidnud, et alates Suurest Paugust on peene struktuuri konstant muutunud ruumis ja ajas. See tähendab, et teised konstandid võivad aja jooksul muutuda. Ja kui see niimoodi edasi läheb, mureneb Universum ühel päeval lihtsalt väikesteks osakesteks. Ja planeedid ja tähed plahvatavad. Tõsi, see ei juhtu varem kui 3 miljardi aasta pärast.

7. Kokkupõrge teise universumiga

Mis on väljaspool meie universumit? Ilmselt teised universumid. Ja kui mitme universumi teooria on õige, võib ühel päeval juhtuda suur kokkupõrge. Võimalik, et midagi sarnast on juba juhtunud, kuna meie universum on kõver. Järgmisel korral võivad tagajärjed aga olla palju hukatuslikumad. Teine universum võib eksisteerida vastavalt füüsilistele seadustele, mis erinevad meie omast. See võib meile valguse kiirusele lähedase kiirusega sisse kukkuda. Kui me suudaksime kokkupõrget aegluubis jälgida, näeks see välja nagu hiiglaslik peegel langeks meie peale.

6. Suur kompressioon

Pärast Suurt Pauku, mis leidis aset 13,8 miljardit aastat tagasi, on universum laienenud. Enamik füüsikuid usub, et universum on lõpmatu, kuid on ka vastupidist arvamust. Kui see pole nii, siis hakkab see mingil hetkel kokku suruma - nagu lained, mis veerevad tagasi ookeani. Universum kahaneb ja variseb ühte punkti. Suure kokkusurumise teooriat toetab Einsteini relatiivsusteooria. Kuid ärge muretsege: kui midagi sellist juhtub, on see miljardite aastate pärast.

5. Võnkuv universum

Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt sai Suur Pauk alguse ainsusest, see tähendab ühest punktist. Aga kust see punkt tuli? Võnkuva universumi teooria pakub oma selgituse: Suur Pauk tekkis pärast teise universumi kokkuvarisemist. See tähendab, et meie Universum kahaneb ühel päeval uuesti üheks punktiks ja sellest tekib uus maailm. Mis on huvitav: kui teooria on õige, siis pole meil aimugi, kas meie universum juhtus pärast esimest kokkuvarisemist või pärast miljonit esimest.

4. Surmabarjäär

Universum paisub, kuni jõuab füüsilise barjäärini. Nagu jäähokiväljak oleks üle ujutatud suure veega - ja lõpuks lööks see külgedele ja lõpetaks levimise. Arvutuste kohaselt jõuab Universum tõkkele umbes 3,7 miljardi aasta pärast. Ja tõenäosus, et see üldse olemas on, on 50%.

3. Suur imendumine

4. juulil 2012 kinnitas Suur Hadronite põrkur lõpuks Higgsi bosoni olemasolu. Universumi läbib nn Higgsi väli. Huvitaval kombel võib sellel väljal olla erinevaid olekuid - nii nagu aine võib olla vedel, tahke ja gaasiline. Nüüd on väli madala energiatasemega, kuid see võib minna nii kõrgemale kui isegi madalamale. Viimane võimalus on teadlaste sõnul tõenäolisem. Selle energia "languse" võib põhjustada kvantkõikumine. Selle tulemusena moodustab uus väikese võimsusega Higgsi väli mulli, mis hakkab valguse kiirusel laienema ja neelama kõik, mis tema teele satub. See tähendab, meie universum. Kuid sellel pessimistlikul teoorial on kaks eredat kohta. Esiteks on meil varuks mitu miljardit aastat. Ja teiseks, kõik juhtub nii kiiresti, et meil pole aega hirmutada.

2. Suur külmutamine

Stsenaarium, tuntud ka kui soojussurm, põhineb termodünaamika teisel seadusel - entroopia suurenemisel suletud süsteemides. Universum laieneb ja selles olevad objektid eemalduvad üksteisest. Kui entroopia jõuab maksimumini, jaotub energia ühtlaselt ja kõik protsessid peatuvad. Tähed jahtuvad, mateeria laguneb ... Ühesõnaga kõik ümberringi lakkab töötamast.

1. Suur lõhe

Universum on 68,3% salapärane tume energia, millest füüsikud palju ei tea. Enne selle avastamist uskusid teadlased, et universumi laienemine pärast Suurt Pauku on kas aeglustunud või peatunud. Supernoovasid jälgides on aga astrofüüsikud jõudnud järeldusele, et laienemine tegelikult kiireneb ja selle põhjuseks on tume energia. Just tema võib viia selleni, mida nimetatakse suureks lõhenemiseks. See Universumi surma stsenaarium põhineb eeldusel, et aja jooksul saab tume energia jõudu, üha aktiivsemalt "surudes" galaktikaid ja kosmoseobjekte, purustades kõik olemasolevad ühendused ja struktuurid. Lühidalt, universum laguneb väikesteks osakesteks. Kuid lõppsaatesse meid ei kutsuta - suure tõenäosusega sureb inimkond välja palju varem.

Juhend võimatule, uskumatule ja imelisele.

Briti muuseumi lähedal asuval mahajäetud pööningul:

Cornelius haaras tühja paberilehe, lasi selle läbi rulli ja hakkas trükkima. Tema loo lähtepunktiks oli Suur Pauk ise, sest kosmos asus oma üha laienevale teekonnale tulevikku. Pärast lühikest inflatsioonipurset paiskus universum faasisiirete seeriasse ja moodustas antimaterjalist üle aine. Sellel ürgsel ajastul ei sisaldanud universum üldse ühtegi kosmilist struktuuri.

Pärast miljonit aastat ja palju paberit on Cornelius jõudnud tähtede ajastusse - aega, mil tähed sünnivad aktiivselt, elavad oma elutsüklit ja genereerivad energiat tuumareaktsioonide kaudu. See helge peatükk suletakse, kui galaktikatel gaasivesinik otsa saab, lõpetab tähtede moodustumise ja kaob aeglaselt pikima elueaga punased kääbused.

Vahetult trükkides viib Cornelius oma loo lagunemisse pruunide kääbuste, valgete kääbuste, neutrontähtede ja mustade aukudega. Selle külmunud kõrbe keskel koguneb tumeaine aeglaselt surnud tähtede sisse ja hävitab kiirgust, mis toidab ruumi. Prootoni lagunemine jõuab stseeni selle peatüki lõpus, kui degenereerunud tähtede jäänuste massienergia aeglaselt välja pääseb ja süsinikupõhine elu täielikult välja sureb.

Kui väsinud autor oma tööd jätkab, on tema jutustuse ainsad kangelased mustad augud. Kuid ka mustad augud ei saa elada igavesti. Need tumedad esemed, mis kiirgavad sama nõrka valgust kui kunagi varem, aurustuvad aeglase kvantmehaanilise protsessi käigus. Teise energiaallika puudumisel on universum sunnitud selle vähese valgushulgaga rahule jääma. Pärast suurimate mustade aukude aurustumist alistub mustade aukude ajastu üleminekuhämarus veelgi sügavama mustuse rünnaku all.

Viimase peatüki alguses saab Cornelius paberist otsa, kuid mitte aega. Universumis pole enam täheobjekte, vaid ainult kasutud tooted, mis on jäänud eelmistest kosmilistest katastroofidest. Sellel külmal, pimedal ja väga kaugel igavese pimeduse ajastul aeglustub kosmiline tegevus märgatavalt. Äärmiselt madal energiatase on kooskõlas tohutute ajavahemikega. Pärast tulist noorust ja täis keskealist energiat hiilib praegune universum aeglaselt pimedusse.

Universumi vananedes muutub selle iseloom pidevalt. Universum säilitab oma tulevase evolutsiooni igal etapil hämmastavalt erinevaid keerulisi füüsilisi protsesse ja muud huvitavat käitumist. Meie Universumi elulugu, alates selle sünnist plahvatuses kuni pika ja järkjärgulise libisemiseni igavesse pimedusse, põhineb kaasaegsel arusaamal füüsikaseadustest ja astrofüüsika imedest. Kaasaegse teaduse avaruste ja põhjalikkuse tõttu kujutab see narratiiv kõige tõenäolisemat tulevikuvisiooni, mille saame koostada.

Hullult suured numbrid

Kui me arutame universumi tohutut eksootilist käitumist, mis on tulevikus võimalik, võib lugeja arvata, et kõike võib juhtuda. Kuid see pole nii. Hoolimata füüsiliste võimaluste rohkusest, toimub tegelikult vaid väike osa teoreetiliselt võimalikest sündmustest.

Esiteks kehtestavad füüsikaseadused igasugusele lubatud käitumisele ranged piirangud. Tuleb järgida koguenergia jäävuse seadust. Elektrilaengu jäävuse seadust ei tohi rikkuda. Peamine juhtmõiste on termodünaamika teine ​​seadus, mis väidab formaalselt, et füüsilise süsteemi kogu entroopia peaks suurenema. Ligikaudu võib öelda, et see seadus viitab sellele, et süsteemid peavad arenema järjest suureneva korra olekuteks. Praktikas sunnib termodünaamika teine ​​seadus soojust liikuma kuumadelt esemetelt külmadele, mitte vastupidi.

Kuid isegi füüsikaseadustega lubatud protsesside raames ei toimu tegelikult kunagi palju sündmusi, mis võiksid põhimõtteliselt juhtuda. Üks levinud põhjus on see, et need võtavad lihtsalt liiga kaua aega ja kõigepealt toimuvad muud protsessid, mis on nende ees. Külma termotuumasünteesi protsess on selle trendi hea näide. Nagu me juba märkisime seoses tuumareaktsioonidega tähtede sisemuses, on kõikidest võimalikest tuumadest kõige stabiilsem raudtuum. Paljud väiksemad tuumad, nagu vesinik või heelium, loobuksid energiast, kui nad saaksid ühendada rauasüdamikuks. Perioodilise tabeli teises otsas loobuksid ka suuremad tuumad, näiteks uraan, kui neid saaks osadeks jagada, ja nendest osadest raudtuum. Raud on tuumade jaoks madalaima energiaga olek. Tuumad kipuvad olema raua kujul, kuid energiabarjäärid takistavad selle muundumise hõlpsat toimumist enamikus tingimustes. Nende energiabarjääride ületamine nõuab tavaliselt kas kõrgeid temperatuure või pikemat aega.

Mõelge suurele tahke ainele, nagu kivi või võib -olla planeet. Selle tahke aine struktuuri ei muuda tavalised elektromagnetilised jõud, näiteks need, mis on seotud keemilise sidemega. Selle asemel, et säilitada oma algne tuumakompositsioon, võib aine põhimõtteliselt ümber koonduda nii, et kõik selle aatomituumad muutuvad rauaks. Et selline aine ümberkorraldamine toimuks, peavad tuumad ületama elektrilised jõud, mis hoiavad seda ainet sellisel kujul, nagu see eksisteerib, ja elektrilised tõukejõud, millega tuumad üksteisele mõjuvad. Need elektrijõud loovad tugeva energiabarjääri, sarnaselt joonisel fig. 23. Selle tõkke tõttu peavad tuumad kvantmehaanilise tunnelimise kaudu end ümber koondama (niipea kui tuumad läbivad barjääri, käivitab tugev tõmme sulandumise). Seega näitaks meie asja tuumategevust. Kui anda piisavalt aega, muudetaks kogu kivi või kogu planeet puhtaks rauaks.

Kui kaua selline tuuma ümberkorraldamine aega võtaks? Seda tüüpi tuumaenergia muudaks kivisüdamikud raudseks umbes viieteistkümne saja kosmoloogilise aastakümne jooksul. Kui see tuumaprotsess toimuks, eralduks kosmosesse üleliigne energia, sest rauatuumad vastavad madalamale energiaseisundile. See külm fusiooniprotsess ei saa aga kunagi lõpule. See ei hakka kunagi isegi päriselt pihta. Kõik tuumad moodustavad prootonid lagunevad väiksemateks osakesteks palju varem, kui tuumad rauaks muundatakse. Isegi kõige pikem võimalik prootoni eluiga on vähem kui kakssada kosmoloogilist aastakümmet - palju lühem kui külm fusiooniks vajalik tohutu aeg. Teisisõnu, tuumad lagunevad enne, kui neil on võimalus raudseks muutuda.

Teine füüsiline protsess, mille kosmoloogia jaoks oluliseks pidamine võtab liiga kaua aega, on degenereerunud tähtede tunnelimine mustadesse aukudesse. Kuna mustad augud on tähtedele madalaima energiaga olekud, on lagunenud valgel kääbusetaolisel objektil rohkem energiat kui sama massiga mustal augul. Seega, kui valge kääbus saaks spontaanselt muutuda mustaks auguks, vabastaks see liigse energia. Tavaliselt aga sellist muundumist ei toimu energiabarjääri tõttu, mis tekib valge kääbuse olemasolu toetava degenereerunud gaasi rõhu tõttu.

Hoolimata energiabarjäärist võib valge kääbus muutuda kvantmehaanilise tunnelimise teel mustaks auguks. Ebakindluse põhimõtte tõttu võivad kõik valge kääbuse moodustavad osakesed (umbes 10 57) asuda nii väikeses ruumis, et need moodustaksid musta augu. See juhuslik sündmus võtab aga äärmiselt kaua aega - suurusjärgus 1076 kosmoloogilist aastakümmet. On võimatu liialdada 10 76 kosmoloogilise aastakümne tõeliselt tohutu suurusega. Kui kirjutate selle tohutult pika ajavahemiku aastate jooksul, saate selle 10 76 nulliga. Me ei pruugi isegi hakata seda numbrit raamatusse kirjutama: see oleks suurusjärgus üks null iga prootoni kohta nähtavas kaasaegses universumis, pluss või miinus paar suurusjärku. Ütlematagi selge, et prootonid lagunevad ja valged kääbused kaovad ammu enne universumi jõudmist 1076. kosmoloogilisse kümnendisse.

Mis tegelikult juhtub pikaajalises laienemisprotsessis?

Kuigi paljud sündmused on praktiliselt võimatud, jääb lai valik teoreetilisi võimalusi. Kosmose tulevase käitumise kõige laiemad kategooriad põhinevad sellel, kas universum on avatud, tasane või suletud. Avatud või tasane universum laieneb igaveseks, suletud universum aga taaskokkutõmbub teatud aja möödudes, mis sõltub universumi algseisundist. Vaadates aga rohkem spekulatiivseid võimalusi, leiame, et universumi edasine areng võib olla palju keerulisem, kui see lihtne liigitusskeem soovitab.

Põhiprobleem on selles, et saame teha mõõtmisi, millel on füüsiline tähendus, ja seega teha teatud järeldusi ainult seoses Universumi kohaliku piirkonnaga - osaga, mida piirab kaasaegne kosmoloogiline horisont. Saame mõõta universumi kogu tihedust selles piirkonnas, mille läbimõõt on umbes kakskümmend miljardit valgusaastat. Kuid tiheduse mõõtmised selle kohaliku mahu piires ei määra kahjuks Universumi kui terviku pikaajalist saatust, kuna meie universum võib olla palju suurem.

Oletame näiteks, et suutsime mõõta, et kosmoloogiline tihedus ületab universumi sulgemiseks vajaliku väärtuse. Jõuaksime eksperimentaalsele järeldusele, et tulevikus peaks meie universum uuesti kokku tõmbuma. Universum saadetakse selgelt läbi kiireneva loodusõnnetuste jada, mis viib suure kokkusurumiseni, mida kirjeldatakse järgmises osas. Kuid see pole veel kõik. Meie kohalik universumi piirkond - see osa, mille oleme selle kujuteldava Harmageddoni stsenaariumi piires täheldanud - võiks olla paigutatud palju suuremasse, palju väiksema tihedusega piirkonda. Sel juhul kogeks kokkusurumist ainult teatud osa kogu universumist. Ülejäänud osa, mis katab võib -olla suurema osa Universumist, võiks jätkata lõpmatut laienemist.

Lugeja võib meiega eriarvamusele jääda ja öelda, et sellest komplikatsioonist on vähe kasu: meie endi osa universumist on ikkagi määratud uuesti kokkutõmbumise üle elama. Meie maailm ei pääse ikkagi hävingust ja hävingust. Kuid see pilk suurele pildile muudab dramaatiliselt meie vaatenurka. Kui suurem universum tervikuna ellu jääb, pole meie kohaliku piirkonna hääbumine selline tragöödia. Me ei eita, et ühe linna hävitamine Maal, näiteks maavärina tõttu, on kohutav sündmus, kuid siiski pole see kaugeltki nii kohutav kui kogu planeedi täielik hävitamine. Samamoodi ei ole kogu universumi ühe väikese osa kaotus nii hävitav kui kogu universumi kaotus. Keerulised füüsikalised, keemilised ja bioloogilised protsessid võivad veel kaugemas tulevikus, kusagil Universumis, rulluda. Meie kohaliku universumi hävitamine võib olla lihtsalt järjekordne katastroof mitmetest astrofüüsilistest katastroofidest, mis võib -olla toob tuleviku: meie Päikese surma, elu lõppemise Maal, meie galaktika aurustumise ja hajumise, lagunemise prootonite ja sellest tulenevalt kogu tavalise aine hävitamine. mustade aukude aurustumine jne.

Suurema universumi ellujäämine annab võimaluse pääsemiseks: kas reaalne reisimine pikkade vahemaade taha või asenduspäästmine teabe edastamise kaudu valgussignaalide kaudu. See elupäästev tee võib osutuda keeruliseks või isegi keelatuks: kõik sõltub sellest, kuidas meie kohaliku aegruumi suletud piirkond on ühendatud universumi suurema piirkonnaga. Asjaolu, et elu võib mujal jätkuda, hoiab aga lootust elus.

Kui meie kohalik piirkond uuesti kokku surutakse, ei pruugi olla piisavalt aega, et kõik selles raamatus kirjeldatud astronoomilised sündmused toimuksid meie Universumi osas. Kuid lõpuks toimuvad need protsessid ikkagi mõnes teises kohas universumis - meist kaugel. Kui palju aega on meil enne Universumi kohaliku osa kokkutõmbumist, sõltub kohaliku osa tihedusest. Kuigi tänapäevased astronoomilised mõõtmised näitavad, et selle tihedus on nii väike, et meie kohalik osa universumist ei varise üldse kokku, võib pimeduses varitseda täiendav nähtamatu aine. Maksimaalne lubatud kohalik tihedus on umbes kaks korda suurem kui Universumi kohaliku osa sulgemiseks vajalik väärtus. Kuid isegi selle maksimaalse tiheduse korral ei saa universum hakata kokku tõmbuma enne, kui on möödunud vähemalt kakskümmend miljardit aastat. See ajapiirang lükkaks Suure Kompressiooni kohaliku versiooni edasi vähemalt viiekümne miljardi aasta võrra.

Samuti võivad tekkida vastupidised asjaolud. Meie universumi kohalik osa võib näidata suhteliselt madalat tihedust ja seega kvalifitseeruda igaveseks eluks. Seda kohalikku aegruumi tükki saab aga pesitseda palju suuremas, palju suurema tihedusega piirkonnas. Sel juhul, kui meie kohalik kosmoloogiline horisont muutub piisavalt suureks, et hõlmata suuremat tihedama piirkonna piirkonda, saab meie kohalik universum osa suuremast universumist, mis on ette nähtud uuesti kokkutõmbumiseks.

See hävitamisstsenaarium nõuab, et meie kohalikul universumil oleks peaaegu tasane kosmoloogiline geomeetria, sest alles siis laieneb kiirus pidevalt. Peaaegu tasane geomeetria võimaldab üha enam metamastaabilise universumi piirkondi (universumi suur pilt) mõjutada kohalikke sündmusi. See suur ümbritsev ala peab lihtsalt olema piisavalt tihe, et lõpuks uuesti kokkusurumine üle elada. See peab elama piisavalt kaua (see tähendab, et ei variseks liiga vara kokku), et meie kosmoloogiline horisont laieneks vajalikule ulatusele.

Kui need ideed realiseeruvad kosmoses, siis pole meie kohalik universum sugugi "samasugune" kui seda haarav universumi palju suurem ala. Seega rikutaks piisavalt suurtel vahemaadel selgelt kosmoloogilist põhimõtet: Universum ei oleks igas ruumis ühesugune (homogeenne) ja mitte tingimata ühesugune kõigis suundades (isotroopne). See potentsiaal ei eita üldse seda, kuidas me kasutasime mineviku ajaloo uurimiseks kosmoloogilist põhimõtet (nagu Suure Paugu teoorias), kuna Universum on selgelt homogeenne ja isotroopne meie kohalikus aegruumi piirkonnas, mille raadius on on praegu umbes kümme miljardit valgusaastat. Kõik võimalikud kõrvalekalded homogeensusest ja isotroopiast on seotud suurte suurustega, mis tähendab, et need võivad ilmneda alles tulevikus.

Iroonilisel kombel võime kehtestada piiranguid selle universumi suurema piirkonna olemusele, mis asub praegu väljaspool meie kosmoloogilist silmapiiri. Kosmilist taustkiirgust mõõdetakse äärmiselt ühtlaseks. Suured erinevused Universumi tiheduses, isegi kui need oleksid väljaspool kosmoloogilist horisondi, tekitaksid selles ühtlases taustkiirguses kindlasti pulsatsioone. Nii et oluliste pulsatsioonide puudumine viitab sellele, et kõik eeldatavad olulised tiheduse häired peavad olema meist väga kaugel. Kuid kui suure tihedusega häired on kaugel, võib meie universumi kohalik piirkond elada piisavalt kaua, enne kui see nendega kokku puutub. Varaseim võimalik hetk, mil suured tiheduse erinevused mõjutavad meie osa universumist, saabub umbes seitsmeteistkümne kosmoloogilise aastakümne jooksul. Kuid tõenäoliselt juhtub see universumit muutv sündmus palju hiljem. Enamiku inflatsioonilise universumi teooria versioonide kohaselt jääb meie universum sadade ja isegi tuhandete kosmoloogiliste aastakümnete jooksul homogeenseks ja peaaegu tasaseks.

Suur kompressioon

Kui Universum (või selle osa) on suletud, siis gravitatsioon võidab laienemise üle ja algab vältimatu kokkutõmbumine. Selline universum, mis kogeb teist kokkuvarisemist, lõpetaks oma elutee tulekahjus, mida tuntakse kui Suur kompressioon... Paljusid kahaneva universumi aegjärjestust tähistavaid vigasid uuris esmalt Sir Martin Rees, praegune Inglismaa astronoom Royal. Kui universum sellesse suursugusesse finaali visatakse, ei tule katastroofidest puudust.

Ja kuigi universum laieneb tõenäoliselt igaveseks, oleme enam -vähem kindlad, et universumi tihedus ei ületa kahekordset kriitilist tihedust. Seda ülempiiri teades võime sellele vastu vaielda minimaalselt võimalik aeg, mis on jäänud Universumi kokkuvarisemiseni suures kompressioonis, on umbes viiskümmend miljardit aastat. Maailmalõpp on inimliku ajaga veel kaugel, nii et üüri peaks ilmselt jätkuvalt regulaarselt maksma.

Oletame, et kakskümmend miljardit aastat hiljem, olles saavutanud oma suuruse, on Universum tõepoolest kokkutõmbumisel. Sel ajal on universum umbes kaks korda suurem kui praegu. Taustkiirguse temperatuur on umbes 1,4 kraadi Kelvinit, mis on pool tänasest temperatuurist. Pärast seda, kui universum on selle miinimumtemperatuurini jahtunud, soojendab järgnev kokkuvarisemine seda suure kompressiooni poole tormates. Selle kokkusurumise käigus hävitatakse kõik Universumi loodud struktuurid: parved, galaktikad, tähed, planeedid ja isegi keemilised elemendid ise.

Umbes kakskümmend miljardit aastat pärast kokkutõmbumise algust naaseb universum tänapäevase universumi suuruse ja tiheduse juurde. Ja vahepealse neljakümne miljardi aasta jooksul liigub Universum edasi, omades ligikaudu sama laiaulatuslikku struktuuri. Tähed sünnivad, arenevad ja surevad edasi. Väikestel tähedel, mis hoiavad kokku kütust, nagu meie lähinaabril Proxima Centauril, pole piisavalt aega olulise evolutsiooni üleelamiseks. Mõned galaktikad põrkuvad kokku ja ühinevad oma vanemparvedes, kuid enamik neist jääb suures osas muutumatuks. Ühe galaktika dünaamilise struktuuri muutmiseks kulub üle neljakümne miljardi aasta. Hubble'i laienemisseaduse ümberpööramisel lähevad mõned galaktikad meie galaktikale lähemale, selle asemel, et sellest eemale liikuda. Ainult see uudishimulik sinise nihkega suundumus võimaldab astronoomidel eelseisvale katastroofile pilgu heita.

Üksikud galaktikaparved, mis on hajutatud tohutusse ruumi ja lõdvalt seotud tükkideks ja hõõgniitideks, jäävad puutumatuks seni, kuni Universum kahaneb praegusest viis korda väiksemaks. Sellel hüpoteetilisel tulevikuühendusel ühinevad galaktikaparved. Tänapäeva universumis hõivavad galaktikaparved vaid umbes ühe protsendi ruumalast. Kui aga universum kahaneb viiendikuni oma praegusest suurusest, täidavad kobarad praktiliselt kogu ruumi. Seega saab Universumist üks hiiglaslik galaktikaparv, kuid selle ajajärgu galaktikad ise säilitavad sellegipoolest oma individuaalsuse.

Kokkutõmbumise jätkudes muutub universum väga varsti sada korda väiksemaks kui praegu. Selles etapis on universumi keskmine tihedus võrdne galaktika keskmise tihedusega. Galaktikad kattuvad üksteisega ja üksikud tähed ei kuulu enam ühtegi konkreetsesse galaktikasse. Siis muutub kogu universum üheks hiiglaslikuks galaktikaks, mis on täis tähti. Kosmilise taustkiirguse tekitatud universumi taustatemperatuur tõuseb 274 kraadini, lähenedes jää sulamistemperatuurile. Sündmuste kokkusurumise tõttu pärast seda ajastut on palju mugavam jätkata lugu ajajoone vastassuunalise otsa positsioonilt: ajani, mis on jäänud kuni suure tihendamiseni. Kui universumi temperatuur jõuab jää sulamiseni, on meie universumil kümne miljoni aasta pikkune ajalugu.

Kuni selle hetkeni jätkub elu maapealsetel planeetidel üsna sõltumatult ümbritseva kosmose arengust. Tegelikult sulatab taeva soojus lõpuks külmunud Pluuto-sarnased objektid, mis triivivad ümber iga päikesesüsteemi perifeeria, ja annab viimase viimase põgusa võimaluse eluks universumis. See suhteliselt lühike eelmine kevad lõpeb, kui taustal temperatuur tõuseb veelgi. Vedela vee kadumisega kogu universumis toimub enam -vähem üheaegselt kõigi elusolendite massiline väljasuremine. Ookeanid keedavad eemal ja öine taevas on heledam kui päevane taevas, mida täna Maalt näeme. Kui lõpliku kokkutõmbumiseni on jäänud vaid kuus miljonit aastat, peavad kõik ellujäänud eluvormid jääma sügavale planeetide soolestikku või töötama välja keerukad ja tõhusad jahutusmehhanismid.

Pärast esimeste parvede ja seejärel galaktikate endi hävitamist on tulejoonel järgmised tähed. Kui midagi muud poleks juhtunud, põrkaksid tähed varem või hiljem kokku ja hävitaksid üksteist pideva ja kõike hävitava kokkusurumise ees. Selline julm saatus läheb neist aga mööda, sest tähed kukuvad järk -järgult kokku juba ammu enne seda, kui universum muutub tähtede kokkupõrgete tekkimiseks piisavalt tihedaks. Kui pidevalt väheneva taustkiirguse temperatuur ületab tähe pinna temperatuuri, mis on võrdne nelja kuni kuue tuhande Kelviniga, võib kiirgusväli tähtede struktuuri oluliselt muuta. Ja kuigi tähtede siseruumides tuumareaktsioonid jätkuvad, aurustuvad nende pinnad väga tugeva välise kiirgusvälja mõjul. Seega on taustkiirgus tähtede hävitamise peamine põhjus.

Kui tähed hakkavad aurustuma, on universum umbes kaks tuhat korda väiksem kui praegu. Sellel rahutul ajastul tundub öine taevas sama hele kui päikese pind. Järelejäänud aja lühidust on raske tähelepanuta jätta: tugevaim kiirgus põletab ära kõik kahtlused, et lõpuni on jäänud vähem kui miljon aastat. Kõik astronoomid, kellel on piisavalt tehnoloogilist leidlikkust selle ajastu ellujäämiseks, võivad alandliku imestusega meenutada, et nende poolt vaadeldava universumi katel - tähed, mis on külmunud taevas sama heledas taevas - pole midagi muud kui Olbersi paradoksi tagasitulek lõpmatult vana ja staatiline universum.

Kõik aurustumise ajastusse jäänud tähekesed või pruunid kääbused rebenevad kõige ebatseremoonilisemal viisil tükkideks. Kui taustkiirguse temperatuur jõuab kümne miljoni Kelvini kraadini, mis on võrreldav tähtede keskpiirkondade praeguse olukorraga, võib allesjäänud tuumakütus süttida ja põhjustada võimsa ja suurejoonelise plahvatuse. Seega aitavad täheobjektid, mis suudavad aurustumise üle elada, kaasa aidata maailmalõpu üldisele atmosfäärile, muutudes fantastilisteks vesinikupommideks.

Kahaneva universumi planeedid jagavad tähtede saatust. Hiiglaslikud gaasipallid, nagu Jupiter ja Saturn, aurustuvad palju kergemini kui tähed ja jätavad maha ainult keskmised südamikud, mis ei erine maismaa planeetidest. Igasugune vedel vesi on planeetide pinnalt juba ammu aurustunud ja väga varsti järgib nende eeskuju ka nende atmosfäär. Alles on jäänud tühjad ja viljatud tühermaad. Kivised pinnad sulavad ja vedelate kivimite kihid paksenevad järk -järgult, haarates lõpuks kogu planeedi. Gravitatsioon hoiab surevad sulajäänused laiali lendamast ja need tekitavad raskeid silikaatkeskkondi, mis omakorda pääsevad kosmosesse. Auruvad planeedid, mis sukelduvad pimestavasse leeki, kaovad jäljetult.

Kui planeedid lavalt lahkuvad, hakkavad tähtedevahelise ruumi aatomid lagunema nende tuumadeks ja elektronideks. Taustakiirgus muutub nii tugevaks, et footonid (valgusosakesed) saavad piisavalt energiat elektronide vabastamiseks. Selle tulemusena lakkavad aatomid viimase mitusada tuhande aasta jooksul eksisteerimast ja aine laguneb laetud osakesteks. Taustkiirgus interakteerub tugevalt nende laetud osakestega, kusjuures aine ja kiirgus on tihedalt põimunud. Kosmilised taustafootonid, mis on rekombinatsioonist saadik ligi kuuskümmend miljardit aastat takistamatult rännanud, maanduvad oma "järgmise" hajumise pinnale.

Rubicon ületatakse, kui universum väheneb kümnendiku tuhandeni selle tegelikust suurusest. Selles etapis ületab kiirgustihedus aine tihedust - see juhtus alles vahetult pärast Suurt Pauku. Universumis hakkab kiirgus taas domineerima. Kuna mateeria ja kiirgus käituvad kokkusurumise tõttu erinevalt, muutub edasine kokkusurumine universumi selle ülemineku ajal veidi. On jäänud vaid kümme tuhat aastat.

Kui lõpliku kokkusurumiseni on jäänud vaid kolm minutit, hakkavad aatomituumad lagunema. See lagunemine jätkub viimase sekundini, mille jooksul kõik vabad tuumad on kokku varisenud. See antinukleosünteesi ajastu erineb väga oluliselt vägivaldsest nukleosünteesist, mis toimus ürgse ajastu esimestel minutitel. Kosmoseajaloo esimestel minutitel tekkisid vaid kõige kergemad elemendid, peamiselt vesinik, heelium ja natuke liitium. Viimastel minutitel on kosmoses olnud mitmesuguseid raskeid tuumasid. Raudtuumad hoiavad kõige tugevamaid sidemeid, seega nõuab nende lagunemine kõige rohkem energiat osakese kohta. Kahanev Universum loob aga üha kõrgemaid temperatuure ja energiaid: varem või hiljem surevad sellesse meeletult hävitavasse keskkonda isegi raudtuumad. Universumi elu viimasel sekundil ei jää sellesse ühtegi keemilist elementi. Prootonid ja neutronid muutuvad taas vabaks - nagu kosmoseajaloo esimesel sekundil.

Kui praegusel ajastul jääb Universumisse vähemalt mingi elu, saab tuumade hävitamise hetkest joon, mille tõttu nad ei naase. Pärast seda sündmust ei jää universumisse midagi, mis isegi kaugelt meenutaks süsinikupõhist elu Maal. Universumis ei jää süsinikku. Iga organism, mis suudab tuumade lagunemise üle elada, peab kuuluma tõeliselt eksootilisse liiki. Võib -olla näeksid tugeval interaktsioonil põhinevad olendid Universumi elu viimast sekundit.

Viimane sekund sarnaneb tagurpidi näidatud Suure Paugu filmiga. Pärast tuumade lagunemist, kui ainult üks mikrosekund eraldab Universumi surmast, lagunevad prootonid ja neutronid ise ning Universum muutub vabade kvarkide mereks. Kokkusurumise jätkudes muutub universum kuumemaks ja tihedamaks ning füüsikaseadused näivad muutuvat. Kui universum jõuab temperatuurini umbes 10-15 kraadi Kelvinit, moodustavad nõrgad tuumajõud ja elektromagnetiline jõud elektrinõrkjõu. See sündmus on omamoodi kosmoloogiline faasisiire, mis meenutab ähmaselt jää muutumist veeks. Kõrgematele energiatele lähenedes läheme aja lõpu lähedal eemale otsestest eksperimentaalsetest tõenditest, mille kohaselt muutub narratiiv, kas see meile meeldib või mitte, spekulatiivsemaks. Ja siiski jätkame. Lõppude lõpuks on universumil veel 10-11 sekundit ajalugu.

Järgmine oluline üleminek toimub siis, kui tugev jõud on ühendatud elektrinõrkusega. See sündmus kutsus suur ühinemine, ühendab endas kolm neljast loodusjõust: tugev tuumajõud, nõrk tuumajõud ja elektromagnetiline jõud. See ühinemine toimub uskumatult kõrgel temperatuuril 10 28 kraadi Kelvini, kui universumil on elada vaid 10–37 sekundit.

Viimane oluline sündmus, mida saame oma kalendris tähistada, on gravitatsiooni ühendamine ülejäänud kolme jõuga. See võtmesündmus leiab aset siis, kui kokkuvarisev universum jõuab temperatuurini umbes 1032 kraadi Kelvini ja suure kompressioonini on jäänud vaid 10-43 sekundit. Seda temperatuuri või energiat nimetatakse tavaliselt Plancki väärtus... Kahjuks pole teadlastel selle energiaskaala jaoks iseseisevat füüsilist teooriat, kus kõik neli loodusjõudu on ühendatud üheks tervikuks. Kui see nelja jõu ühendamine toimub uuesti kokkutõmbumise käigus, kaotab meie praegune arusaam füüsikaseadustest oma tähtsuse. Mis saab edasi - me ei tea.

Meie universumi peenhäälestus

Olles vaadanud võimatuid ja uskumatuid sündmusi, peatume kõige erakordsel sündmusel, mis juhtus - elu sünnil. Meie universum on päris mugav koht elamiseks, nagu me seda teame. Tegelikult mängivad selle arengus olulist rolli kõik neli astrofüüsilist akent. Planeedid, astronoomia väikseim aken, on elu koduks. Need pakuvad "Petri tasse", milles elu võib tekkida ja areneda. Tähtede tähtsus on samuti selge: need on bioloogiliseks evolutsiooniks vajaliku energia allikas. Tähtede teine ​​põhiline roll on see, et sarnaselt alkeemikutele moodustavad nad heeliumist raskemad elemendid: süsiniku, hapniku, kaltsiumi ja muud tuumad, mis moodustavad meile teadaolevad eluvormid.

Galaktikad on samuti äärmiselt olulised, kuigi see pole nii ilmne. Ilma galaktikate siduva mõjuta oleksid tähtede tekitatud rasked elemendid kogu universumis laiali. Need rasked elemendid on planeedi ja kõigi eluvormide olulised ehitusplokid. Galaktikad oma suurte masside ja tugeva gravitatsioonilise tõmbega hoiavad pärast tähtede surma järele jäänud keemiliselt rikastatud gaasi laiali. Seejärel lisatakse see varem töödeldud gaas tähtede, planeetide ja inimeste tulevastele põlvkondadele. Seega tagab galaktikate gravitatsiooniline tõmme raskete elementide hõlpsa juurdepääsu järgnevatele tähtede põlvkondadele ja meie Maa -taoliste kiviste planeetide moodustamiseks.

Kui me räägime suurimatest vahemaadest, siis Universumil endal peavad olema vajalikud omadused, mis võimaldavad elu tekkimist ja arengut. Ja kuigi meil pole midagi, mis meenutaks elu ja selle arengu täielikku mõistmist, on üks põhinõue suhteliselt kindel: see võtab kaua aega. Inimese tekkimine võttis meie planeedil aega umbes neli miljardit aastat ja oleme valmis panustama, et igal juhul peab aruka elu tekkimiseks mööduma vähemalt miljard aastat. Seega peab universum tervikuna elama miljardeid aastaid, et võimaldada elu arengut, vähemalt sellise bioloogia puhul, mis meiega isegi ähmaselt sarnaneb.

Meie universumi kui terviku omadused võimaldavad luua ka elu arengut soodustava keemilise keskkonna. Kuigi tähtedes sünteesitakse raskemaid elemente, nagu süsinik ja hapnik, on vesinik ka oluline komponent. See on osa kahest kolmest vee aatomist, H 2 O, mis on meie planeedi elu oluline komponent. Vaadates võimalike universumite tohutut kooslust ja nende võimalikke omadusi, märkame, et ürgse nukleosünteesi tulemusena võib kogu vesinik muutuda heeliumiks ja isegi raskemateks elementideks. Või oleks universum võinud laieneda nii kiiresti, et prootonid ja elektronid poleks kunagi vesiniku aatomite moodustamiseks kohtunud. Olgu kuidas on, aga Universum oleks võinud lõppeda ilma vesimoomele moodustavate vesinikuaatomiteta, ilma milleta poleks tavalist elu.

Neid kaalutlusi arvesse võttes saab selgeks, et meie Universumil on tõepoolest vajalikud omadused meie olemasolu võimaldamiseks. Antud füüsikaseaduste kohaselt, mille määravad füüsikaliste konstantide väärtused, põhijõudude väärtused ja elementaarosakeste massid, loob meie universum loomulikult galaktikaid, tähti, planeete ja elu. Kui füüsikalistel seadustel oleks veidi teistsugune vorm, võiks meie universum olla täiesti elamiskõlbmatu ja astronoomiliselt äärmiselt vaene.

Illustreerime meie Universumi nõutavat peenhäälestust veidi üksikasjalikumalt. Galaktikad, üks eluks vajalikke astrofüüsikalisi objekte, tekivad siis, kui gravitatsioon saavutab universumi paisumise üle võimu ja kutsub esile kohalike piirkondade kokkuvarisemise. Kui raskusjõud oleks palju nõrgem või kosmoloogilise paisumise kiirus palju kiirem, siis praeguseks poleks kosmoses ühtegi galaktikat. Universum hajub edasi, kuid see ei sisaldaks ainuüksi gravitatsiooniliselt seotud struktuuri, vähemalt selleks hetkeks kosmose ajaloos. Teisest küljest, kui gravitatsioonijõul oleks palju suurem väärtus või kosmose paisumiskiirus oleks palju madalam, siis variseks kogu Universum suure kokkusurumise ajal jälle ammu enne galaktikate teket kokku. Igal juhul poleks meie kaasaegses universumis elu. See tähendab, et galaktikate ja muude suuremahuliste struktuuridega täidetud Universumi huvitav juhtum nõuab üsna delikaatset kompromissi raskusjõu ja paisumiskiiruse vahel. Ja meie universum on just sellise kompromissi rakendanud.

Mis puudutab tähti, siis siin on füüsilise teooria nõutav peenhäälestus seotud veelgi rangemate tingimustega. Tähtede sulandumisreaktsioonidel on elu arengus kaks võtmerolli: energia tootmine ja raskete elementide, nagu süsinik ja hapnik, tootmine. Et tähed saaksid oma ettenähtud rolli täita, peavad nad elama pikka aega, saavutama piisavalt kõrge tsentraalse temperatuuri ja olema piisavalt rikkalikud. Et kõik need pusletükid paika saaksid, peab universum olema varustatud paljude erinevate omadustega.

Tuumafüüsika on ilmselt kõige selgem näide. Sulamisreaktsioonid ja tuuma struktuur sõltuvad tugeva interaktsiooni ulatusest. Aatomituumad eksisteerivad seotud struktuuridena, sest tugevad vastasmõjud võivad prootoneid üksteise lähedal hoida, kuigi positiivselt laetud prootonite elektrilise tõrjumise jõud kipub tuuma lahti rebima. Kui tugev koostoime oleks veidi nõrgem, siis poleks lihtsalt raskeid tuumasid. Siis poleks universumis süsinikku ja seega ka süsinikupõhiseid eluvorme. Teisest küljest, kui tugev tuumajõud oleks veelgi tugevam, saaksid kaks prootonit ühendada paarideks, mida nimetatakse diprotoonideks. Sel juhul oleks tugev koostoime nii tugev, et kõik universumi prootonid ühineksid diprotoonideks või isegi suuremateks tuumastruktuurideks ja tavalist vesinikku ei jääks. Vesiniku puudumisel poleks universumis vett ja seega ka meile teadaolevaid eluvorme. Meie õnneks on meie universumil just õige kogus tugevat koostoimet, et võimaldada vesinikku, vett, süsinikku ja muid eluks vajalikke koostisosi.

Samuti, kui nõrgal tuumajõul oleks väga erinev jõud, mõjutaks see oluliselt tähtede arengut. Kui nõrk vastasmõju oleks näiteks tugeva vastasmõjuga võrreldes palju tugevam, toimuksid tuumareaktsioonid tähtede sisemuses palju kiiremini, mistõttu tähtede eluiga lüheneks oluliselt. Samuti tuleks muuta nõrga suhtluse nime. Selles küsimuses on universumil tähemasside ulatuse tõttu mõningane viivitus - väikesed tähed elavad kauem ja neid saab kasutada meie Päikese asemel bioloogilise evolutsiooni juhtimiseks. Kuid degenereerunud gaasi rõhk (kvantmehaanikast) takistab tähtedel vesiniku põletamist, kui nende mass muutub liiga väikeseks. Seega väheneks isegi kõige kauem elanud tähtede eluiga tõsiselt. Niipea kui tähe maksimaalne eluiga langeb alla miljardi aasta piiri, on elu areng kohe ohus. Nõrga interaktsiooni tegelik väärtus on miljoneid kordi väiksem kui tugev, mistõttu Päike põletab aeglaselt ja loomulikult oma vesinikku, mis on vajalik elu arenguks Maal.

Järgmisena peaksime kaaluma planeete - väikseimaid eluks vajalikke astrofüüsikalisi objekte. Planeetide teke eeldab Universumilt raskete elementide tootmist ja järelikult samu tuumapiiranguid, mida on juba eespool kirjeldatud. Lisaks eeldab planeetide olemasolu, et universumi taust temperatuur oleks tahkete ainete kondenseerumiseks piisavalt madal. Kui meie universum oleks praegusest vaid kuus korda väiksem ja seetõttu tuhat korda kuumem, aurustuksid tähtedevahelise tolmu osakesed ja lihtsalt poleks toorainet kiviste planeetide tekkeks. Selles kuumas hüpoteetilises universumis oleks isegi hiiglaslike planeetide teke äärmiselt masendunud. Õnneks on meie universum piisavalt lahe, et võimaldada planeetide teket.

Teine kaalutlus on päikesesüsteemi pikaajaline stabiilsus alates selle loomisest. Meie kaasaegses galaktikas on nii tähtede vastastikmõju kui ka lähenemine nii haruldased kui ka nõrgad tänu väga madalale tähtede tihedusele. Kui meie galaktika sisaldaks sama palju tähti, kuid oleks sada korda väiksem, tooks tähtede suurenenud tihedus kaasa piisavalt suure tõenäosuse, et mõni teine ​​täht meie päikesesüsteemi siseneb, mis hävitab planeetide orbiidid. Selline kosmiline kokkupõrge võib muuta Maa orbiiti ja muuta meie planeedi elamiskõlbmatuks või isegi Maa Päikesesüsteemist välja visata. Igatahes tähendaks selline kataklüsm elu lõppu. Õnneks on meie galaktikas hinnanguline aeg, mille möödudes meie päikesesüsteem põrkub, mis muudab selle kulgu, palju pikem kui elu arenemiseks kuluv aeg.

Näeme, et pikaealine Universum, mis sisaldab galaktikaid, tähti ja planeete, nõuab põhijõudude väärtusi määravate põhikonstantide üsna erilist väärtuste kogumit. Nii et see nõutav muutmine tekitab põhiküsimuse: miks on meie universumil need spetsiifilised omadused, mis lõpuks elu põhjustavad? Lõppude lõpuks on tõsiasi, et füüsikaseadused on just sellised, mis võimaldavad meie olemasolu, tõeliselt tähelepanuväärne kokkusattumus. Tundub, nagu oleks Universum meie tulevast ilmumisest kuidagi teadlik. Muidugi, kui tingimused oleksid kujunenud kuidagi teisiti, poleks meid lihtsalt siin ja poleks kedagi, kes selle teema üle mõtiskleks. Siiski tekkis küsimus "Miks?" sellest ei kao kuhugi.

Sellest aru saades miks füüsikalised seadused on täpselt sellised, nagu nad on, viib meid kaasaegse teaduse arengu piirile. Esialgsed selgitused on juba esitatud, kuid küsimus on veel lahtine. Alates kahekümnendast sajandist on teadus andnud häid arusaamu sellest mida seal on meie füüsikaseadused, võime loota, et kahekümne esimese sajandi teadus annab meile sellest aru miks füüsilistel seadustel on just selline vorm. Mõned vihjed selles suunas hakkavad juba ilmnema, nagu me nüüd näeme.

Igavene keerukus

See näiline kokkusattumus (et universumil on täpselt need eriomadused, mis võimaldavad elu algust ja arengut) tundub palju vähem imeline, kui me aktsepteerime, et meie universum - aegruumi piirkond, millega me oleme seotud - on vaid üks paljudest teistest universumid. Teisisõnu, meie universum on vaid väike osa multiversum- tohutu universumite ansambel, millest igaühel on oma versioon füüsikaseadustest. Sel juhul rakendaks kogu universumite komplekt kõiki füüsikaseaduste paljusid võimalikke variante. Elu areneb aga ainult nendes erauniversumites, kus on õige versioon füüsilistest seadustest. Siis ilmneb tõsiasi, et me juhtusime Universumis elama eluks vajalike omadustega.

Teeme selgeks erinevuse meie universumi „teiste universumite” ja „muude osade” vahel. Suuremahuline aegruumi geomeetria võib olla väga keeruline. Praegu elame universumi homogeenses tükis, mille läbimõõt on umbes kakskümmend miljardit valgusaastat. See piirkond on osa ruumist, mis võib meile teatud ajahetkel põhjuslikku mõju avaldada. Universumi tulevikku liikudes suureneb meid mõjutada võiva aegruumi piirkond. Selles mõttes sisaldab meie universum vananedes rohkem aegruumi. Siiski võib olla ka teisi aegruumi piirkondi mitte kunagi ei ole põhjuslikus seoses meie osaga universumist, ükskõik kui kaua me ootame ja kui vana meie universum saab. Need muud piirkonnad kasvavad ja arenevad täiesti sõltumatult meie universumis toimuvatest füüsilistest sündmustest. Sellised alad kuuluvad teistesse universumitesse.

Niipea, kui tunnistame teiste universumite võimalust, tundub juhuslike sündmuste kogum meie universumis palju meeldivam. Kuid kas see teiste universumite kontseptsioon on tõesti nii mõttekas? Kas näiteks Suure Paugu teooriasse on võimalik loomulikult sobitada mitu universumit või vähemalt selle mõistlikke laiendusi? Iroonilisel kombel on vastus rõhutatud jah.

Kontseptsiooni tutvustas praegu Stanfordis töötav silmapaistev vene kosmoloog Andrei Linde igavene inflatsioon... Jämedalt öeldes tähendab see teoreetiline idee seda, et kogu aeg kusagil multiversumis paiknev aegruumi piirkond läbib inflatsioonilist laienemisfaasi. Selle stsenaariumi kohaselt tekitab aegruumi vaht inflatsioonimehhanismi kaudu pidevalt uusi universumeid (nagu on kirjeldatud esimeses peatükis). Mõned neist inflatsiooniliselt laienevatest piirkondadest arenevad huvitavateks universumiteks, nagu meie oma aegruum. Neil on füüsilised seadused, mis reguleerivad galaktikate, tähtede ja planeetide teket. Mõnes neist valdkondadest võib isegi areneda arukas elu.

Sellel ideel on nii füüsiline tähendus kui ka märkimisväärne sisemine atraktiivsus. Isegi kui meie universumile, meie kohalikule aegruumi piirkonnale on määratud aeglane ja valus surm, on ümberringi alati teisigi universumeid. Alati tuleb midagi muud. Kui multiversumit vaadata laiemast perspektiivist, hõlmates kogu universumite ansamblit, siis võib seda pidada tõeliselt igaveseks.

See pilt kosmilisest evolutsioonist möödub graatsiliselt kahekümnenda sajandi kosmoloogia ühest kõige murettekitavamast küsimusest: kui universum sai alguse suurest paugust, mis juhtus vaid kümme miljardit aastat tagasi, siis mis oli enne seda suurt pauku? See keeruline küsimus "mis oli siis, kui midagi veel polnud" on piiriks teaduse ja filosoofia vahel, füüsika ja metafüüsika vahel. Me võime ekstrapoleerida füüsilise seaduse ajas tagasi hetkesse, mil universum oli vaid 10–43 sekundit, kuigi sellele hetkele lähenedes meie teadmiste ebakindlus kasvab ja varasemad ajastud on tänapäevastele teaduslikele meetoditele üldiselt kättesaamatud. Kuid teadus ei seisa paigal ja selles valdkonnas on juba hakanud ilmnema mõningaid edusamme. Laiemas kontekstis, mida multiversumi ja igavese inflatsiooni kontseptsioon pakub, võime tõepoolest sõnastada vastuse: enne Suurt Pauku oli (ja eksisteerib siiani!) Suure energiaga aegruumi vahune piirkond. Sellest kosmilisest vahust sündis kümmekond miljardit aastat tagasi meie enda universum, mis areneb tänapäevalgi. Samamoodi sünnivad ka teised universumid pidevalt ja see protsess võib kesta lõputult. Tõsi, see vastus jääb pisut ebaselgeks ja võib -olla mõnevõrra ebarahuldavaks. Sellele vaatamata on füüsika jõudnud juba selleni, et saame vähemalt hakata selle pikaajalise küsimusega tegelema.

Multiversumi kontseptsiooni abil saame Koperniku revolutsiooni järgmise taseme. Nii nagu meie planeedil ei ole meie päikesesüsteemis erilist kohta ja meie päikesesüsteemil on universumis eriline staatus, ei ole ka meie universumil erilist kohta universumite hiiglaslikus kosmilises segus.

Darwini vaade universumitele

Meie universumi aegruum muutub vananedes keerulisemaks. Kohe alguses, kohe pärast Suurt Pauku, oli meie universum väga sile ja homogeenne. Need algtingimused olid vajalikud, et universum areneks praeguseks. Kuid kui universum areneb galaktiliste ja täheprotsesside tulemusena, tekivad mustad augud, mis läbivad aegruumi oma sisemiste iseärasustega. Seega tekitavad mustad augud seda, mida võiks aegruumina pidada aukudeks. Põhimõtteliselt võivad need ainulaadsused pakkuda ka suhtlust teiste universumitega. Samuti võib juhtuda, et musta augu singulaarsuses sünnivad uued universumid - universumid -lapsed, millest me rääkisime viiendas peatükis. Sel juhul võib meie universum tekitada uue universumi, mis on musta auku kaudu meiega ühendatud.

Kui seda arutlusahelat järgida loogilise lõpuni, tekib universumite arenguks multiversumis äärmiselt huvitav stsenaarium. Kui universumid suudavad sünnitada uusi universumeid, siis füüsikalises teoorias võivad ilmneda pärilikkuse, mutatsiooni ja isegi loodusliku valiku mõisted. Seda evolutsioonikontseptsiooni kaitses füüsik Lee Smolin, üldrelatiivsusteooria ja kvantväljateooria ekspert.

Oletame, et mustade aukude sees olevad singulaarsused võivad sünnitada teisi universumeid, nagu ka uute universumite sünni puhul, millest me eelmises peatükis rääkisime. Nende teiste universumite arenedes kaotavad nad tavaliselt põhjuslikkuse meie enda universumiga. Need uued universumid jäävad aga meiega ühendatuks singulaarsuse kaudu, mis asub musta augu keskel. - Ütleme nüüd, et nende uute universumite füüsikaseadused on sarnased meie universumi füüsikaseadustega, kuid mitte absoluutselt. Praktikas tähendab see väide, et füüsikalistel konstantidel, põhijõududel ja osakeste massidel on sarnased, kuid mitte samaväärsed väärtused. Teisisõnu, uus universum pärib vanemuniversumist füüsiliste seaduste kogumi, kuid need seadused võivad veidi erineda, mis on väga sarnane geenimutatsioonidega Maa floora ja fauna paljunemise ajal. Selles kosmoloogilises keskkonnas meenutab uue universumi kasv ja käitumine algse emauniversumi arengut, kuid mitte täpselt. Seega on see pilt universumite pärilikkusest täiesti analoogne bioloogiliste eluvormide pildiga.

Pärandamise ja mutatsioonidega saab see universumite ökosüsteem Darwini evolutsioonilise skeemi jaoks põneva võimaluse. Komoloogilis-darvinistlikust seisukohast on universumid, mis loovad suure hulga musti auke, „edukad“. Kuna mustad augud tekivad tähtede ja galaktikate tekkimise ja surma tagajärjel, peavad need edukad universumid sisaldama suurt hulka tähti ja galaktikaid. Lisaks võtab mustade aukude moodustumine kaua aega. Galaktikate tekkimine meie universumis võtab aega miljard aastat; massiivsed tähed elavad ja surevad miljonite aastate lühematel aegadel. Et võimaldada suure hulga tähtede ja galaktikate teket, peab igal edukal universumil olema mitte ainult vajalikud füüsikaliste konstantide väärtused, vaid see peab olema ka suhteliselt pikaealine. Tähtede, galaktikate ja pika elueaga võib universum lubada elul areneda. Teisisõnu, edukatel universumitel on automaatselt peaaegu bioloogiliste eluvormide tekkimiseks vajalikud omadused.

Universumite keeruka komplekti areng areneb sarnaselt bioloogilise evolutsiooniga Maal. Edukad universumid loovad suure hulga musti auke ja sünnitavad hulgaliselt uusi universumeid. Need astronoomilised "beebid" pärivad ema universumitest mitmesuguseid füüsilisi seadusi väikeste muudatustega. Need mutatsioonid, mis põhjustavad veelgi rohkemate mustade aukude teket, toovad kaasa rohkem "lapsi". Selle universumite ökosüsteemi arenedes on kõige levinumad universumid need, mis moodustavad uskumatult palju musti auke, tähti ja galaktikaid. Neil samadel universumitel on suurimad võimalused elu tekkeks. Meie universumil on mis tahes põhjusel täpselt need omadused, mis võimaldavad tal kaua elada ja moodustada palju tähti ja galaktikaid: selle tohutu Darwini skeemi kohaselt on meie enda universum edukas. Sellest laienenud vaatenurgast vaadates pole meie universum ebatavaline ega peenhäälestatud; see on pigem tavaline ja seetõttu oodatud universum. Kuigi see evolutsioonipilt on spekulatiivne ja vastuoluline, annab see elegantse ja veenva selgituse selle kohta, miks meie universumil on omadused, mida me jälgime.

Aja piiride nihutamine

Teie ees seisva kosmose eluloos oleme jälginud Universumi arengut selle sädelevast, ainulaadsest algusest, läbi meie aja sooja ja tuttava taeva, läbi kummaliste külmunud kõrbete kuni võimaliku lõpliku surmani igaveses pimeduses. . Kui püüame vaadata veelgi sügavamale pimedasse kuristikku, on meie ennustusvõimed oluliselt halvenenud. Järelikult peavad meie hüpoteetilised rännakud läbi aegruumi mingis tulevases eas lõpule jõudma või vähemalt kohutavalt puudulikuks muutuma. Selles raamatus oleme koostanud ajaskaala, mis hõlmab sadu kosmoloogilisi aastakümneid. Mõnele lugejale tundub kahtlemata, et oleme oma loos nii kaugele läinud liiga enesekindlalt, samas kui teised võivad imestada, kuidas saaksime peatuda punktis, mis on igavikuga võrreldes nii algusesse jõudnud.

Ühes me võime kindlad olla. Teel tuleviku pimedusse näitab Universum imelist kombinatsiooni mööduvusest ja muutumatusest, mis on üksteisega tihedalt läbi põimunud. Ja kuigi universum ise peab ajaproovile vastu, ei jää tulevikus praktiliselt midagi järele, mis kasvõi vähegi praegust meenutaks. Meie pidevalt areneva universumi kõige püsivam omadus on muutused. Ja see lakkamatute muutuste universaalne protsess nõuab laiendatud kosmoloogilist perspektiivi, teisisõnu täielikku muutust meie vaates suurimate skaalade kohta. Kuna universum muutub pidevalt, peame proovima mõista praegust kosmoloogilist ajastut, praegust aastat ja isegi täna. Kosmose areneva ajaloo iga hetk pakub ainulaadset võimalust, võimalust saavutada suursugusust, seiklust. Vastavalt Koperniku ajapõhimõttele on iga tulevane ajastu täis uusi võimalusi.

Siiski ei piisa ainult passiivsest avaldusest sündmuste paratamatuse kohta ja „ilma kurvastamiseta lase juhtuda sellel, mis juhtuma peaks“. Huxleyle sageli omistatud lõigus öeldakse, et "kui kuus ahvi pannakse kirjutusmasinate taha ja lastakse miljoneid aastaid kirjutada mida iganes nad tahavad, siis ajapikku kirjutavad nad kõik raamatud, mis Briti muuseumis on." Neid kujuteldavaid ahve on juba pikka aega eeskujuks võetud, kui tegemist on ebaselge või püsimatu mõttega, kinnituseks uskumatutele sündmustele või isegi inimkäte suurte saavutuste kaudsele alahindamisele, vihjega, et nad pole midagi muud kui õnnelik õnnetus suurte seas, palju ebaõnnestumisi. Lõppude lõpuks, kui midagi võib juhtuda, siis see kindlasti juhtub, eks?

Kuid isegi meie arusaam tulevikuruumist, mis on alles lapsekingades, paljastab selle vaatenurga ilmselge absurdsuse. Lihtne arvutus viitab sellele, et juhuslikult valitud ahvidel kulub juhuslikult vaid ühe raamatu loomiseks ligi pool miljonit kosmoloogilist aastakümmet (palju rohkem aastaid kui prootonite arv universumis).

Universum on kirjutatud selleks, et täielikult muuta oma iseloomu ja rohkem kui üks kord, enne kui samad ahvid vähemalt hakkavad neile määratud ülesannet täitma. Vähem kui saja aasta pärast surevad need ahvid vanadusse. Viie miljardi aasta pärast põletab punaseks hiiglaseks muudetud Päike Maa ja koos sellega kõik kirjutusmasinad. Neljateistkümne kosmoloogilise aastakümne pärast põlevad kõik Universumi tähed läbi ja ahvid ei näe enam kirjutusmasinate võtmeid. Kahekümnendaks kosmoloogiliseks kümnendiks kaotab galaktika oma terviklikkuse ja ahvidel on väga reaalne võimalus neelata galaktika keskel asuv must auk. Ja isegi ahvid ja nende töö moodustavad prootonid on määratud lagunema enne neljakümne kosmoloogilise aastakümne möödumist: jällegi, kaua enne nende heraklese töö ei lähe isegi piisavalt kaugele. Kuid isegi kui ahvid suudaksid selle katastroofi üle elada ja jätkata oma tööd mustade aukude nõrga säraga, oleksid nende jõupingutused asjatud sajandal kosmoloogilisel kümnendil, kui viimased mustad augud plahvatuses universumist lahkusid. Kuid isegi kui ahvid selle katastroofi üle elaksid ja ellu jääksid, ütleme, saja viiekümnenda kosmoloogilise kümnendini, saavutaksid nad ainult võimaluse astuda vastu kosmoloogilise faasisiirde lõplikule ohule.

Ja kuigi ahvi saja viiekümnendaks kosmoloogiliseks kümnendiks hävitatakse kirjutusmasinad ja trükitud lehed rohkem kui üks kord, ei lõpe aeg muidugi ise. Vaadates tähelepanelikult tuleviku pimedusse, piirab meid rohkem kujutlusvõime puudus ja võib -olla ka füüsilise arusaamise ebapiisavus, kui tõesti väike detailide kogum. Universumi ees ootavad madalamad energiatasemed ja näiline aktiivsuse puudumine on enam kui kompenseeritud sellega kaasneva aja pikenemisega. Ebakindla tuleviku suhtes võime olla optimistlikud. Ja kuigi meie hubane maailm on määratud kaduma, ootab endiselt tohutu hulk huvitavaid füüsilisi, astronoomilisi, bioloogilisi ja võib -olla isegi intellektuaalseid sündmusi tiibades, kuna meie Universum jätkab teed igavesse pimedusse.

Aeg-aeg kapsel

Selle universumi eluloo jooksul oleme mitu korda kohanud võimalust saata signaale teistele universumitele. Kui me saaksime näiteks luua universumi laboratoorses keskkonnas, saaks krüpteeritud signaali sellesse edastada enne, kui see kaotab põhjuslikkuse meie enda universumiga. Aga kui sa saaksid sellise sõnumi saata, siis mida sa sinna kirjutaksid?

Võib -olla soovite säilitada meie tsivilisatsiooni olemuse: kunsti, kirjanduse ja teaduse. Igal lugejal on mingi ettekujutus sellest, milliseid meie kultuuri koostisosi tuleks sel viisil säilitada. Kuigi igal inimesel oleks selle kohta oma arvamus, oleksime käitunud väga halvasti, kui me poleks teinud vähemalt soovitusi mõne osa oma kultuuri arhiveerimiseks. Näitena pakume kapseldatud versiooni teadusest, õigemini füüsikast ja astronoomiast. Mõned kõige elementaarsemad sõnumid võivad sisaldada järgmist.

Aine koosneb aatomitest, mis omakorda koosnevad väiksematest osakestest.

Väikestel vahemaadel näitavad osakesed laine omadusi.

Loodust juhivad neli põhijõudu.

Universum koosneb arenevast aegruumist.

Meie universum sisaldab planeete, tähti ja galaktikaid.

Füüsilised süsteemid arenevad madalama energiaga ja suureneva häirega olekutesse.

Neid kuut punkti, mille universaalne roll peaks sel ajal selge olema, võib pidada meie saavutuste aardeks füüsikateadustes. Võib -olla on need kõige olulisemad füüsilised mõisted, mille meie tsivilisatsioon on siiani avastanud. Aga kui need mõisted on aarded, siis tuleks nende krooniks kahtlemata pidada teaduslikku meetodit. Kui on olemas teaduslik meetod, siis piisava aja ja vaevaga saadakse kõik need tulemused automaatselt. Kui oleks võimalik teise universumisse edastada vaid ühte meie kultuuri intellektuaalseid saavutusi esindavat kontseptsiooni, oleks kõige tasuvam sõnum teaduslik meetod.