Ako skončí vesmír? „Nie s ranou, ale s rozmarom,“ napísal americký básnik T.S. Eliot ohľadne konca sveta. Ale ak chcete jasnejšiu odpoveď, zistíte, že fyzici strávili nespočet hodín premenou tejto otázky vo svojich mysliach a úhľadne zapadali najpravdepodobnejšie hypotézy do niekoľkých kategórií.
„V učebniciach a kozmologickej triede sa učíme, že pre vesmír existujú tri základné budúcnosti,“ povedal Robert Caldwell, kozmológ Dartmouth University v Hannoveri v New Hampshire.
V jednom scenári by sa vesmír mohol naďalej navždy rozširovať, pričom všetka hmota sa nakoniec rozpadne na energiu v tzv. „Tepelnej smrti“, povedal Caldwell. Prípadne môže gravitácia spôsobiť, že sa vesmír zrúti a vytvorí reverzný Veľký tresk, ktorý sa nazýva Big Crunch (vysvetlíme to neskôr). Alebo existuje možnosť, že temná energia spôsobí rýchlejšie a rýchlejšie zrýchlenie vesmíru a vyvinie sa do utečeneckého procesu známeho ako Big Rip.
Predtým, ako budeme diskutovať o konci vesmíru, poďme k jeho narodeniu. V súčasnosti chápeme, že čas a priestor sa začali počas Veľkého tresku, keď smerom von vybuchol subatomárny, mimoriadne horúci a veľmi hustý bod. Keď sa veci dostatočne ochladili, častice začali vytvárať väčšie štruktúry, ako sú galaxie, hviezdy a všetok život na Zemi. V súčasnosti žijeme približne 13 miliárd rokov po začiatku vesmíru, ale vzhľadom na rôzne scenáre jej zániku nie je jasné, ako dlho bude vesmír pretrvávať.
V prvom scenári - vesmír sa z dôvodu tepelnej smrti uklonil - všetky hviezdy vo vesmíre spália palivo, pričom väčšina z nich zanechala husté zvyšky známe ako biele trpaslíci a neutrónové hviezdy. Najväčšie hviezdy by sa zrútili do čiernych dier. Aj keď tieto šelmy nie sú také dravé, ako sa často zobrazuje, vzhľadom na dostatok času by ich masívna gravitačná príťažlivosť pritiahla väčšinu hmoty do ich konzumných čeľustí.
„Potom by sa mohlo stať niečo veľkolepé,“ povedal Caldwell Live Science.
Čierne diery sú považované za emitujúce špeciálny typ emisie nazývaný Hawkingove žiarenie, pomenované pre posledného fyzika Stephena Hawkinga, ktorý prvý predpokladal teóriu. Toto žiarenie v skutočnosti okráda každú čiernu dierku o malú časť hmoty, čo spôsobí, že sa diera pomaly odparí. Podľa Kevina Pimbbleta, astrofyzika z University of Hull vo Veľkej Británii, po 10 až 100 rokoch (to je číslo 1 nasledované 100 nulami) sa všetky čierne diery rozptýlia a nezostanú nič iné ako inertná energia.
Naproti tomu pri Veľkej kríze by gravitačné príťažlivosť hviezd a galaxií jedného dňa začala opäť ťahať celý vesmír dokopy. Tento proces by prebiehal ako spätný Veľký tresk, pričom by sa galaktické zhluky zhlukovali a spájali, potom by sa spojili hviezdy a planéty a nakoniec by všetko vo vesmíre opäť vytvorilo husté miesto nekonečne malej veľkosti.
Takýto výsledok poskytuje kozmu určitý časovú symetriu. „Je to upratané a čisté,“ povedala Caldwell. "Je to ako keď idete na kemping; nezanechajte nič."
Konečná základná možnosť pre koniec vesmíru je známa ako Big Rip. V tomto scenári temná energia - záhadná látka, ktorá pôsobí v protiklade s gravitáciou - ťahá všetko po kuse. Expanzia vesmíru sa zrýchľuje, až kým sa vzdialené galaxie od nás vzdialia tak rýchlo, že ich svetlo už nebude vidieť. Ako sa expanzia zrýchľuje, stále bližšie objekty začínajú miznúť za tým, čo Caldwell opísal ako „stena temnoty“.
„Galaxie sa rozpadnú, slnečná sústava sa rozpadne, nechajte svoju fantáziu rozprestrieť,“ povedal. "Planéty a potom atómy, potom samotný vesmír."
Ktorý „koniec“ sa stane?
Pretože vlastnosti temnej energie ešte nie sú dobre pochopené, vedci nevedia, ktorý z týchto scenárov bude mať prednosť. Caldwell povedal, že dúfa, že observatóriá vo vývoji, ako je NASA Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), alebo čoskoro bude nasadený Large Synoptic Survey Telescope (LSST), pomôžu objasniť správanie temnej energie, pravdepodobne poskytujúce lepšie pochopenie koniec vesmíru.
Existujú aj ďalšie exotické vyhliadky na to, ako by kozmos mohol vykopnúť vedro. Podľa známych fyzikálnych zákonov je možné, že Higgsov bozón - častica, ktorá je zodpovedná za dávanie všetkých ostatných známych častíc svojej hmote - by jedného dňa mohla zničiť všetko. Keď bolo objavené v roku 2012, zistilo sa, že Higgs má hmotnosť približne 126-krát väčšiu ako protón. Teoreticky je možné, že sa táto masa zmení. Je to preto, že vesmír nemusí byť momentálne v najnižšej možnej konfigurácii energie. Celý vesmír by mohol byť v tom, čo je známe ako nestabilné falošné vákuum, na rozdiel od skutočného vákua. Keby sa Higgsi nejako rozpadli na nižšiu masu, potom by sa vesmír dostal do pravého vákuového stavu s nižšou energiou.
Keby sa Higgs náhle otočil s nižšou hmotnosťou a rôznymi vlastnosťami, všetko ostatné vo vesmíre by bolo podobne ovplyvnené. Elektróny už nemusia byť schopné obiehať okolo protónov, čo znemožňuje vznik atómov. Podobne by sa mohlo vyvinúť množstvo fotónov, čo znamená, že slnečné žiarenie by sa mohlo cítiť ako dažďová sprcha. Nie je známe, či taký živý tvor dokáže prežiť alebo nie.
„Ja by som to klasifikoval ako druh environmentálnej katastrofy fyziky častíc,“ povedal Caldwell. "To priamo nespôsobuje zánik vesmíru - iba robí z neho mizerné miesto na bývanie."
