Як помре наш Всесвіт

Всесвіт — весь матеріальний світ, різноманітний за формами, що їх набуває матерія й енергія, разом з усіма галактиками, зорями, планетами та іншими астрономічними об'єктами.

Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці.

Дивлячись на нічне небо, ми вражені тим, що воно, здавалось б, існує вічно.
Але, яким буде вигляд неба через мільярди років?
Вчені-космологи проводять багато часу, досліджуючи походження всесвіту і його еволюцію.
Кінець всесвіту тісно пов’язаний з тим, що він містить.
Більше ніж сто років тому Айнштайн розробив загальну теорію відносності, сформовану на основі рівнянь, які допомагають зрозуміти зв’язок між тим, з чого складається всесвіт і його формою.
Виявляється, всесвіт може бути викривленим як куля, або сфера.
Ми називаємо таку форму додатно викривленою, або замкнутою.
Ще, він може мати форму сідла, ми називаємо таку форму від’ємно викривленою, або відкритою.
А ще, він може бути пласким.
І ця форма визначає, як всесвіт житиме і як він помиратиме.
Сьогодні ми знаємо, що форма всесвіту близька до пласкої.
Однак, складові всесвіту все ще можуть вплинути на його подальшу долю.
Ми можемо передбачати, як всесвіт зміниться з часом, якщо вимірюємо кількість або густину енергії різноманітних компонентів сучасного всесвіту.
То ж, з чого складається всесвіт?
Всесвіт містить все, що можемо побачити — як от зірки, газ і планети.
Ми називаємо ці речі звичайною матерією, або баріонною матерією.
І хоча ми бачимо їх повсюди, загальна енергія цих складових насправді надзвичайно мала — приблизно 5% повної енергії всесвіту.
Отже, поговоримо про те, чим є решта 95%.
Трохи менше ніж 27% густини енергії всесвіту становить те, що ми називаємо темною матерією.
Темна матерія надзвичайно слабо взаємодіє зі світлом, а це означає, що вона не випромінює і не відбиває світла, як це роблять зірки й планети.
Але у всьому іншому вона поводиться як і звичайна матерія, наприклад, чинить гравітаційний вплив.
По суті, єдине, що дозволяє нам виявляти темну матерію — це її гравітація, тобто те, як темна матерія впливає на орбіти зірок чи галактик і як вона викривляє напрям поширення світла.
Ми поки ще не виявили частинок темної матерії, але вчені всього світу шукають цю невловиму частинку (або частинки) і з’ясовують вплив темної матерії на еволюцію всесвіту.
Проте, в сумі це ще не 100%.
Решта 68% густини енергії всесвіту припадає на темну енергію, ще загадковішу ніж темна матерія.
Темна енергія проявляє себе зовсім не так, як звичайна чи темна матерія, вона діє ніби як протигравітаційна сила.
Ми говоримо, що вона має гравітаційний тиск, якого не мають звичайна і темна матерії.
Всесвіт замість стискання, чого ми очікуємо від гравітації, розширюється все швидше і швидше.
Головна ідея щодо темної енергії в тому, що вона є космологічною константою.
Це означає, що вона володіє дивною властивістю — збільшуватися в міру роздування простору, щоб підтримувати густину енергії незмінною.
Тобто, в міру того, як всесвіт розширюється, що він і робить просто зараз, темної енергії ставатиме все більше.
Темна матерія і баріонна матерія з іншого боку не розширюються разом з усесвітом і стають все більш розрідженими.
Через цю властивість космологічної сталої в майбутньому всесвіту темна енергія домінуватиме все більше, а сам всесвіт ставатиме все холоднішим і холоднішим, розширюючись все швидше і швидше.
Зрештою у всесвіті закінчиться газ для формування зірок, а у самих зірках закінчиться паливо і вони згаснуть, залишаючи всесвіт заповненим самими лише чорними дірами.
Після того, як мине достатньо часу навіть ці чорні діри випаруються, залишаючи всесвіт зовсім холодним і порожнім.
Такий сценарій називають "тепловою смертю" всесвіту.
Хоч це і може звучати гнітюче, жити у всесвіті, який завершить своє існуванням холодним і позбавленим життя, доля всесвіту, в дійсності, прекрасно симетрична його гарячому і яскравому початку.
Смерть всесвіту після прискореного розширення описується моделлю Де Сіттера, яка отримала свою назву на честь голландського математика Віллема Де Сіттера.
Однак, ми практично впевнені, що біла й інша фаза такого розширення на ранньому етапі існування всесвіту.
Ми називаємо цю епоху "космічною інфляцією", коли практично одразу після космічної сингулярності до Великого вибуху всесвіт розширився екстремально швидко за неймовірно короткий час.
Отже, всесвіт припинить своє існування практично в тому ж стані, в якому він народився - прискореному розширенні.
Ми живемо в особливий час існування всесвіту, коли ми можемо почати розуміти його еволюцію і спостерігати історію, що розігрується в небі перед нашими очима.