Kako se bo končalo vesolje? "Ne z udarcem, ampak s cviljenjem," je zapisal ameriški pesnik T.S. Eliot glede konca sveta. Če pa želite natančnejši odgovor, boste ugotovili, da so fiziki porabili nešteto ur, da so to vprašanje preoblikovali v svojih glavah, in najprimernejše hipoteze lepo uvrstili v nekaj kategorij.
"V učbenikih in razredu kozmologije izvemo, da obstajajo tri osnovne prihodnosti vesolja," je dejal Robert Caldwell, kozmolog z univerze Dartmouth v Hanoverju v New Hampshireu.
Po enem scenariju bi se lahko kozmos še naprej večno širil, vsa materija se bo sčasoma razkropila v energijo, kar je znano kot "toplotna smrt", je dejal Caldwell. Lahko pa tudi gravitacija povzroči, da se vesolje zruši, kar ustvari povratni Big Bang, imenovan Big Crunch (to bomo razložili kasneje). Ali pa obstaja možnost, da bo temna energija povzročila, da se bo širitev vesolja pospešila vse hitreje in hitreje, kar bo preraslo v bežni proces, znan kot Big Rip.
Preden razpravljamo o koncu vesolja, pojdimo na njegovo rojstvo. Naše trenutno razumevanje je, da se je čas in prostor začel med velikim praskom, ko je navzven eksplodirala subatomska, ultra vroča in super gosta točka. Ko so se stvari dovolj ohladile, so delci začeli tvoriti večje strukture, kot so galaksije, zvezde in vse življenje na Zemlji. Trenutno živimo približno 13 milijard let po zagonu vesolja, vendar glede na različne scenarije za njegovo uničevanje ni jasno, koliko časa bo vesolje vztrajalo.
V prvem scenariju - vesolje se loči od obstoja zaradi toplotne smrti - bodo vse zvezde v kozmosu zažgale svoje gorivo, večina pa bo za seboj puščala goste ostanke, znane kot bele pritlikavke in nevtronske zvezde. Največje zvezde bi se zrušile v črne luknje. Medtem ko te zveri niso tako hudomušne, kot jih pogosto predstavljajo, če imajo dovolj časa, bi njihova ogromna gravitacijska privlačnost večino matere vlekla v vsestransko uporabne mače.
"Potem bi se lahko zgodilo nekaj spektakularnega," je Caldwell povedal Live Science.
Črne luknje naj bi oddajale posebno vrsto emisije, imenovano Hawkingova sevanja, imenovano za pokojnega fizika Stephena Hawkinga, ki je prvi toval teorijo. To sevanje dejansko oropa vsako črno luknjo majhne koščke mase, zaradi česar luknja počasi izhlapi. Po desetih letih (to je številka 1, ki ji sledi 100 ničel) se bodo vse črne luknje razblinile in za seboj ne bo preostalo nič drugega kot inertna energija, je povedal Kevin Pimbblet, astrofizik z univerze v Hullu v Združenem kraljestvu.
V nasprotju z velikim krčem bi gravitacijsko privlačenje zvezd in galaksij nekega dne začelo znova združevati celotno vesolje. Proces bi tekel nekako kot zaostali Veliki prasak, galaktični grozdi se bodo zrušili in združili, nato bi se zvezde in planeti združili, na koncu pa bi vse v vesolju znova tvorilo gosto mesto neomejeno majhnih velikosti.
Takšen rezultat kozmosu daje določeno časovno simetrijo. "Čisto in čisto je," je rekel Caldwell. "Tako je, ko greš na kampiranje; ne puščaš ničesar za seboj."
Končna osnovna možnost za konec vesolja je znana kot Big Rip. V tem scenariju temna energija - skrivnostna snov, ki deluje v nasprotju z gravitacijo - potegne vse narazen. Razširitev kozmosa se pospešuje, dokler se oddaljene galaksije ne odmaknejo od nas tako hitro, da njihove svetlobe ni več mogoče videti. Ko se širitev hitreje širi, vedno bližje predmeti začnejo izginjati za tem, kar je Caldwell opisal kot "steno teme".
"Galaksije se potegnejo narazen, sončni sistem se raztegne, pustite domišljiji, da divja," je dejal. "Planeti in nato na koncu atomi, potem vesolje samo."
Kateri "konec" se bo zgodil?
Ker lastnosti temne energije še niso dobro razvite, raziskovalci ne vedo, kateri od teh scenarijev bo prevladoval. Caldwell je dejal, da upa, da bodo opazovalnice v razvoju, kot je NASA-in širokopasovni infrardeči anketni teleskop (WFIRST) ali kmalu postavljeni Veliki sinoptični pregledni teleskop (LSST), pomagale razjasniti vedenje temne energije, kar bo morda omogočilo boljše razumevanje vesoljski konec.
Obstajajo tudi druge eksotične možnosti, kako bi kozmos lahko izstrelil vedro. Po znanih zakonih fizike je mogoče, da bi Higgsov bozon - delček, ki je odgovoren za to, da daje vsem drugim znanim delcem svojo maso - nekega dne lahko uničil vse. Ko so ga odkrili leta 2012, so ugotovili, da ima Higgs maso približno 126-krat večjo od protona. A teoretično je mogoče, da se ta masa spremeni. To je zato, ker vesolje morda trenutno ni v najnižji možni energetski konfiguraciji. Celoten kozmos bi lahko bil v tistem, kar je znano kot nestabilen lažni vakuum, v nasprotju s pravim vakuumom. Če bi Higgsov nekako razpadel v nižjo maso, bi vesolje zapadlo v nižjeenergetsko resnično vakuumsko stanje.
Če bi Higgs nenadoma prešel v manjšo maso in različne lastnosti, bi podobno vplivalo tudi vse ostalo v vesolju. Elektroni morda ne bi mogli več krožiti okoli protonov, zaradi česar so atomi nemogoči. Tudi fotoni lahko razvijejo maso, kar pomeni, da se sonce lahko počuti kot dežna prha. Ali bi lahko katerokoli živo bitje preživelo takšno stanje ali ne, ni znano.
"To bi opredelil kot nekakšno okoljsko katastrofo fizike delcev," je dejal Caldwell. "Ne gre neposredno za uničevanje vesolja - samo naredi garavo mesto za življenje."
