Wyobraź sobie przyszłość, w której wszechświat już wkrótce rozpadnie się na kawałki. Ostatecznie czasoprzestrzeń zostaje rozdarta, czyniąc wszechświat niezdatnym do zamieszkania.
Wyobraź sobie przyszłość, w której wszechświat już wkrótce rozpadnie się na kawałki. Najpierw są gromady, w których ich galaktyki są od siebie odsunięte. Następnie, Galaktyki Stopić. Następnie układy gwiezdne i planetarne. I wtedy Atomy sobie. Ostatnio, przestrzeń–czas Jest rozdarta, przez co wszechświat nie nadaje się do zamieszkania.
Jest to możliwa przyszłość znana jako Wielkie Rozdarcie. Może się to wydawać przerażające i prawie niemożliwe do wyobrażenia, ale naprawdę przerażające jest to, że niektóre dowody bezpośrednio wskazują na taki los.
Powiązany: Czy Einstein się mylił? Sprawa przeciwko teorii czasoprzestrzeni
Energia fantomowa
Astronomowie odkryli to ćwierć wieku temu Ciemna energiaTaką nazwę nadano pozornemu akceleratorowi Ekspansja wszechświata. Ta ciemna energia jest bardzo tajemnicza. Obecnie nie rozumiemy jego przyczyn, skąd się wziął ani co zrobi. Nie powstrzymuje to jednak teoretyków od spekulacji.
Najprostszą rzeczą, jaką może być ciemna energia, jest coś, co nazywa się stałą kosmologiczną. Na tym prostym obrazie ciemna energia to materia przenikająca całą przestrzeń i czas. Wszędzie jest ciemna energia, łącznie z pokojem, w którym się teraz znajdujesz. Ta ciemna energia jest całkowicie nieruchoma. Jest dokładnie tak samo w przestrzeni i czasie. Materia ta powoduje przyspieszenie ekspansji wszechświata, w przeciwnym razie nigdy by się nie zmieniła.
Inną możliwością jest to, że materia kryjąca się za ciemną energią może się ponownie powielić, powodując jej wzmocnienie z biegiem czasu. Stan ten jest znany jako Widmowa ciemna energia (Lub po prostu energia fantomowa). W takim przypadku przyspieszenie będzie rosło w miarę upływu czasu.
Czytaj więcej: 25 lat po odkryciu ciemna energia pozostaje frustrująco nieuchwytna
Duchy w maszynie
Paradoksalnie, to zwiększone przyspieszenie spowodowałoby, że obserwowalny Wszechświat byłby znacznie mniejszy. Dzieje się tak, ponieważ prędkość między dowolnymi dwoma punktami będzie nadal rosła, nawet dalej Prędkość światła. W tym scenariuszu galaktyki odleciałyby od siebie tak szybko, że nigdy więcej nie byłyby w stanie się zobaczyć. Spowodowałoby to, że obserwowalna granica tego, co możemy zobaczyć, kurczy się z czasem w niekontrolowany sposób.
Gdyby dwa punkty zostały rozerwane z prędkością większą od światła, nie oddziaływałyby już na siebie żadną siłą fizyczną. Podczas gdy stacjonarna ciemna energia pozostawiłaby po sobie właściwie nienaruszone obiekty, takie jak gromady galaktyk, energia fantomowa mogłaby je rozerwać. W ograniczonym czasie, za miliardy lat, gromady rozpadną się, a po nich pojawią się mniejsze obiekty. Nawet połączenia atomowe i nuklearne nie wytrzymają ataku.
Ostatecznie sama przestrzeń stopi się w wyniku wydarzenia zwanego Wielkim Rozdarciem. Dowolne dwa punkty, niezależnie od tego, jak blisko są, zostaną od siebie oddzielone w nieskończoność. Sama struktura czasoprzestrzeni, podstawy przyczynowe, na których opiera się działanie naszego wszechświata, nie będzie już się zachowywać. Wszechświat się zawali.
Jednak na szczęście większość fizyków nie wierzy, że taki scenariusz może się faktycznie spełnić. Nie jest jasne, jak ten proces rozdzierania oddziałuje z innymi prawami fizyki. Na przykład, Cząstki elementarne Nie da się ich rozerwać – próbując tego dokonać, potrzeba tak dużo energii, że z pustki powstają nowe kwarki. Zatem rozerwanie kwarków może prowadzić do innych interesujących interakcji.
Ponadto energia fantomowa nie zachowuje się zgodnie z normalną fizyką. Aby wykonać tę pracę, wyimaginowany materiał musi mieć ujemną energię kinetyczną. Jednak ujemna energia kinetyczna zwykle nie występuje we wszechświecie – przykładem może być kula naturalnie tocząca się w górę – więc byłby to poważny wyjątek od naszego ustalonego rozumienia fizyki.
Dowody Wielkiego Rozdarcia
Od dziesięcioleci astronomowie próbują zmierzyć moc ciemnej energii. Robią to za pomocą liczby znanej jako równanie parametrów stanu, które w przypadku ciemnej materii energetycznej mierzy stosunek jej ciśnienia do gęstości energii. Stała kosmologiczna odpowiada parametrowi równemu -1, natomiast scenariusz energii fantomowej to wszystko, dla czego ten parametr jest mniejszy niż -1.
Jak dotąd wszystkie pomiary astronomiczne zgadzają się ze stałą kosmologiczną, która jest równaniem parametru stanu -1. Ale co dziwne, wszystkie te same pomiary rok po roku wskazują na wartość nieco poniżej -1. Wszystkie te pomiary są obarczone niepewnością, łącznie z „nudnym” przypadkiem stałej kosmologicznej, ale co ciekawe, dane wydają się faworyzować fikcyjny wszechświat energetyczny.
Niektórzy fizycy uważają, że więcej dowodów odsunie nas od urojeniowego scenariusza i zbliży do bezpiecznej stałej kosmologicznej. Jednak inni postrzegają to jako znak, że wszechświat może nam powiedzieć coś interesującego. Być może istnieje kombinacja fizyki dozwolona przez obecne prawa, która daje wrażenie energii fantomowej. (Na przykład, jeśli kopniesz piłkę wystarczająco mocno, może ona tymczasowo wznieść się pod górę.) A może istnieje nowa fizyka, która obecnie wydaje się niemożliwa, ale będzie miała sens przy nowym zrozumieniu.
Ale nawet gdybyśmy mieli scenariusz z energią fantomową, nie jest tak, że wszechświat w najbliższym czasie ulegnie rozpadowi. Przy znanych ograniczeniach pomiarowych Wielkie Rozdarcie nie potrwa setek miliardów lat. W międzyczasie możemy cieszyć się miłym, cichym i nieruchomym wszechświatem.
„Nieuleczalny student. Społeczny mediaholik. Niezależny czytelnik. Myśliciel. Alkoholowy ninja”.
More Stories
Kiedy astronauci wystartują?
Podróż miliardera w kosmos jest „ryzykowna”
Identyczne ślady dinozaurów odkryto na dwóch kontynentach