майбутнє Всесвіту

Майбутнє Всесвіту - питання, що розглядається в рамках фізичної космології. Різними науковими теоріями передбачено безліч можливих варіантів майбутнього, серед яких є думки як про знищення, так і про нескінченну життя Всесвіту.

Після того як теорія про створення Всесвіту за допомогою Великого вибуху і її наступному швидкому розширенні була прийнята більшістю вчених, майбутнє Всесвіту стало питанням космології, що розглядаються з різних точок зору в залежності від фізичних властивостей Всесвіту: її маси і енергії, середньої щільності і швидкості розширення.

Всесвіт і в наші дні продовжує свою еволюцію, так як еволюціонують її частини. Час цієї еволюції для кожного типу об'єктів різниться більше, ніж на порядок. І коли життя об'єктів одного типу закінчується, то у інших все тільки починається. Це дозволяє розбити еволюцію Всесвіту на епохи. Однак кінцевий вигляд еволюційної ланцюга залежить від швидкості і прискорення розширення: при рівномірній або майже рівномірної швидкості розширення будуть пройдені всі етапи еволюції і будуть вичерпані всі запаси енергії. Цей варіант розвитку називається теплової смертю.

Якщо швидкість буде все наростатиме, то, починаючи з певного моменту, сила, що розширює Всесвіт, спочатку перевищить гравітаційні сили, які утримують галактики в скупченнях. За ними розпадуться галактики і зоряні скупчення. І, нарешті, останніми розпадуться найтісніше пов'язані зоряні системи. Через деякий час, електромагнітні сили не зможуть утримувати від розпаду планети і більш дрібні об'єкти. Світ знову буде існувати у вигляді окремих атомів. На наступному етапі розпадуться і окремі атоми. Що буде потім, точно сказати неможливо: на цьому етапі перестає працювати сучасна фізика.

Вищеописаний сценарій - це сценарій Великого розриву.

Існує і протилежний сценарій - Велике стиснення. Якщо розширення Всесвіту сповільнюється, то в майбутньому воно припиниться і почнеться стиснення. Еволюція і вигляд Всесвіту будуть визначатися космологическими епохами до того моменту, поки її радіус не стане в п'ять разів менше сучасного. Тоді все скупчення у Всесвіті утворюють єдине мегаскопленіе, однак галактики не втратять свою індивідуальність: в них все також буде відбуватися народження зірок, будуть спалахувати наднові і, можливо, буде розвиватися біологічне життя. Всьому цьому прийде кінець, коли Всесвіт ужмётся ще в 20 разів і стане в 100 разів менше, ніж зараз; в той момент Всесвіт буде являти собою одну величезну галактику.

Температура реліктового фону досягне 274 К і на планетах земного типу почне танути лід. Подальше стиснення призведе до того, що випромінювання реліктового фону затьмарить навіть центральне світило планетної системи, випалюючи на планетах останні паростки життя. А незабаром після цього випаруються або будуть розірвані на шматки самі зірки і планети. Стан Всесвіту буде схоже на те, що було в перші моменти її зародження. Подальші події будуть нагадувати ті, що відбувалися на початку, але промотали в зворотному порядку: атоми розпадаються на атомні ядра і електрони, починає домінувати випромінювання, потім починають розпадатися атомні ядра на протони і нейтрони, потім розпадаються і самі протони і нейтрони на окремі кварки, відбувається велике об'єднання. У цей момент, як і в момент Великого вибуху, перестають працювати відомі нам закони фізики і подальшу долю Всесвіту передбачити неможливо.

космологічні епохи
Введемо поняття космологічної декади (η) як десятковий показник ступеня віку Всесвіту в роках:

Г = 10 ^ η

Епоха зірок (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)
Це час вже без будь-яких джерел енергії. Збереглися тільки залишкові продукти всіх процесів, що відбуваються в минулих декадах: фотони з величезною довжиною хвилі, нейтрино, електрони і позитрони. Температура стрімко наближається до абсолютного нуля. Час від часу позитрони і електрони утворюють нестійкі атоми позитронно, довгострокова доля їх - повна анігіляція.