Космическа наука: Какво ще се случи, ако Вселената се разпадне в голяма криза?

Кое е по-вероятно - че Вселената ще се разшири завинаги, или че ще се свие в голяма криза, причинявайки края на космоса? - Мушахид, 16 години, Читрал, Пакистан.

Преди около век дори не знаем, че съществуват галактики.

След това, през 1910-те, астрономите измислили как да се измери разстоянието до характеристиките, наречени „спирални мъглявини“, които виждаха в небето. Макар че те приличаха на близки до нас облаци газ, учените осъзнаха, че това са цели галактики, съдържащи милиарди звезди, наистина далеч.

Доколкото разбрахме какво са галактиките, открихме, че всички те се отдалечават един от друг, а тези, които са по-далеч, се движат по-бързо - с други думи, Вселената се разширява.

Оттогава въпросът е: дали Вселената ще се разшири завинаги, или един ден ще се разпадне в „голяма криза“?

Има причина това да е пъзел; защото гравитацията трябва да забавя разширяването. Всички галактики се притискат един към друг по същия начин, по който Земята ни дърпа и ни връща назад, когато скачаме.

Когато хвърлям топката във въздуха, първоначално тя може да върви бързо, но след това тя се забавя, спира нагоре и се връща на Земята.

Но ако го хвърля достатъчно бързо, така че да пътува с повече от 11 километра в секунда (това е много бързо!), Тогава никога няма да се върне на Земята. Тя ще има това, което се нарича "скорост на избягване" - това е скоростта, с която гравитацията на Земята няма да бъде достатъчно силна, за да я изтегли обратно.

Вижте също: Нова мярка на разширяващата се вселена може да доведе до „нова физика“

Ако бях на Луната, става още по-лесно, защото масата на луната е по-малка: почти 100 пъти по-лека от Земята. Това означава, че силата, дължаща се на гравитацията, е по-малка и затова бих могъл да хвърля топката много по-бавно и все пак ще избяга от гравитацията на луната. Малко над 2 километра в секунда биха го направили.

Така че въпросът става: колко тежки са всички галактики и дали те се движат достатъчно бързо един от друг, за да имат скоростта на бягство? Ако е така, вселената ще се разширява завинаги.

Трябваше да изчакаме до 90-те години, когато измерванията станаха достатъчно точни, за да разберат отговора. И отговорът дойде като голяма изненада. Когато астрономите най-накрая измерили как се променя експанзията, те открили, че гравитацията всъщност не я забавя. Всъщност разширяването беше ускоряване !

Това е нещо като луд, защото това означава, че гравитацията работи в обратна посока: нещо избутва галактиките един от друг. Странно е, сякаш леко хвърлих топката във въздуха и го видях как се ускорява в космоса.

Не знаем какво причинява ускорението, но му даваме името тъмна енергия.

Въпреки че всъщност не знаем каква е тъмната енергия, сега можем да отговорим на първоначалния въпрос - да, вселената ще се разшири завинаги и ще изпитаме „голямо замръзване“, а не „голяма криза“.

Вижте също: Крайната изследователска книга на Стивън Хокинг предвижда края на Вселената

Всички галактики ще продължат да се отдалечават един от друг, вселената ще стане по-студена и по-студена, и в крайна сметка всички галактики извън нашата местна група ще станат толкова слаби и далечни, че няма да можем да ги видим изобщо - тяхната светлина дори няма да може да ни достигне.

Дори има шанс ускорението да стане толкова екстремно, че да разкъса нашата собствена галактика и в крайна сметка дори да разкъса атоми… унищожавайки всички нас. Това би се наричало „голямото разкъсване“. Най-вероятно обаче ние се отправяме към голямо замразяване.

Така че Вселената ще продължи много дълго време, но бъдещето ще бъде студено и тъмно.

Тази статия е първоначално публикувана на The Conversation от Тамара Дейвис. Прочетете оригиналната статия тук.