Budoucnost vesmíru

Budoucnost vesmíru je otázkou zvažovanou v rámci fyzické kosmologie. Různé vědecké teorie předpověděly mnoho možných možností pro budoucnost, mezi nimiž jsou i názory jak na zničení, tak na nekonečný život vesmíru..

Poté, co většina vědců přijala teorii vzniku vesmíru Velkým třeskem a jeho následnou rychlou expanzi, budoucnost vesmíru se stala otázkou kosmologie z různých úhlů pohledu v závislosti na fyzikálních vlastnostech vesmíru: jeho hmotnost a energie, průměrná hustota a míra expanze.

Vesmír se v našich dnech neustále vyvíjí, jak se vyvíjejí jeho části. Doba tohoto vývoje pro každý typ objektu se mění o více než řád. A když život objektů stejného typu končí, pro ostatní je vše začátek. To vám umožní prolomit evoluci vesmíru do epoch. Konečná podoba evolučního řetězce však závisí na rychlosti a zrychlení expanze: s rovnoměrnou nebo téměř rovnoměrnou rychlostí expanze budou dokončeny všechny stupně vývoje a všechny energetické rezervy budou vyčerpány. Tento vývoj se nazývá tepelná smrt..

Pokud rychlost vzroste všechno, pak, od určitého okamžiku, síla rozšiřující vesmír nejprve překročí gravitační síly, které drží galaxie v klastrech. Galaxie a hvězdokupy se za nimi rozpadnou. A konečně, ty nejbližší příbuzné hvězdné systémy budou poslední, které se rozpadnou. Po nějaké době, elektromagnetické síly nebudou moci držet menší objekty od zhroucení planety. Svět bude opět existovat jako jednotlivé atomy. V další fázi se také rozpadnou jednotlivé atomy. To, co následuje po tomto, nelze s jistotou říct: v této fázi přestane moderní fyzika fungovat.

Výše uvedený scénář je scénář Big Break..

Existuje také opačný scénář - Velká komprese. Pokud se expanze vesmíru zpomalí, pak se v budoucnu zastaví a začne komprese. Evoluce a vzhled vesmíru budou určeny kosmologickými obdobími až do doby, kdy je jeho poloměr pětkrát menší než moderní. Pak všechny klastry ve vesmíru tvoří jedinou mega-akumulaci, nicméně galaxie neztratí svou individualitu: hvězdy se v nich také narodí, supernovy se vznítí a pravděpodobně se vyvíjí biologický život. To vše skončí, když bude Vesmír více než 20krát stlačený a bude 100krát menší než nyní; v tu chvíli bude vesmír jedna obrovská galaxie.

Teplota reliktního pozadí dosáhne 274 K a začne se roztavit led na planetách podobných Zemi. Další stlačení povede k tomu, že vyzařování reliktního pozadí zatmění i centrální těleso planetárního systému, které vypálí poslední výhonky života na planetách. A brzy poté se hvězdy a planety samy odpaří nebo se roztrhnou na kusy. Stav vesmíru bude podobný tomu, co bylo v prvních okamžicích jeho vzniku. Další události se budou podobat událostem, které se vyskytly na počátku, ale posouvaly se dozadu: atomy se rozpadají na atomová jádra a elektrony, záření začíná dominovat, pak se atomová jádra začínají rozpadat na protony a neutrony, poté se protony a neutrony rozpadají na samostatné kvarky, existuje velká unie. V tomto okamžiku, stejně jako v okamžiku Velkého třesku, přestanou fungovat zákony fyziky, které známe, a budoucí osud vesmíru nelze předvídat..

Kosmologické epochy
Pojem kosmologické dekády (η) představujeme jako desetinný exponent věku vesmíru v letech:

G = 10 ^

Věk hvězd (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)
Tentokrát již bez zdrojů energie. Pouze zbytkové produkty všech procesů probíhajících v uplynulých desetiletích přežily: fotony s obrovskou vlnovou délkou, neutrina, elektrony a pozitrony. Teplota se rychle blíží absolutní nule. Z času na čas positrony a elektrony tvoří nestabilní atomy pozitronia, jejich dlouhodobým osudem je úplné zničení..