Kigger på vores Univers i dag, er meget nemt at blive begejstret for hvad de så. Stjernerne i vores nattehimmel er kun en lille del, et par tusinde af de hundreder af milliarder af, hvad der er til stede i vores galakse, mælkevejen. Han mælkevejen er blot en egen galakse består af trillioner til stede i det observerbare Univers, der udvider sig i alle retninger omkring 46 milliarder lysår. Og det hele startede om 13,8 milliarder år siden fra en varm, tæt, hurtigt voksende tilstand kendt som Big Bang.
Det er siden Big Bang, vi kan beskrive vores Univers, som er fuld af stof og stråling, og for at forbinde de kendte fysiske love til at forklare den moderne form for rum. Men universet fortsætter med at udvide. Nye stjerner, der vises, er den plads evolyutsioniruet. Hvad vil være dens ende? Lad os bede videnskab.
Hvad en stopper for Universet
For en lang tid, forskere til at studere strukturen og udviklingen af Universet, overvejet tre muligheder, der er baseret på simpel fysik-den Generelle relativitetsteori og i forbindelse med udvidelsen af Universet. På den ene side, at tyngdekraften er aktivt samler alle sammen, det er tegning magt, kontrolleret stof og energi i alle deres former er til stede i Universet. På den anden side, der er den første sats af ekspansion, der adskiller alt fra hinanden.
Big Bang var et skud, efterfulgt af den største race af alle tid og gravitation udvidelse af universet. Hvem vil vinde i sidste ende? Svaret på dette spørgsmål vil afgøre skæbnen for vores verden.
Vi troede, at Universet har disse muligheder:
- Universet kollapser i Big crunch proces. Udvidelsen vil begynde hurtigt, og en stor mængde af stof og stråling vil bryde fra hinanden. Hvis materie og energi er mere end nok, vil universet udvide sig til en bestemt maksimal størrelse, udvidelse vil trække kompression og universet kollapser igen.
- Universet vil udvide sig for evigt og vil føre til en Stor Fryser. Alt starter den samme som ovenfor, men denne gang er mængden af stof og energi, vil være tilstrækkelig til at modstå ekspansion. Universet vil udvide sig for evigt, fordi sats af ekspansion vil fortsætte med at falde, men aldrig når nul.
- Udvidelsen af Universet asymptotisk tendens til nul. Forestil dig en grænseoverskridende situation mellem de to ovennævnte eksempler. En proton mere, og vi sammenbrud; en mindre udvides i det uendelige. I denne kritiske tilfælde, at universet udvider sig for evigt, men med den lavest mulige hastighed.
For at finde ud af, hvilken løsning der er korrekt, at vi lige var nødt til at måle, hvor hurtigt universet udvider sig, og hvordan udvidelsen sats har ændret sig over tid. Resten er et spørgsmål om fysik.
Det var en af de største udfordringer i den moderne astrofysik. Måler den hastighed, hvormed det ekspanderende univers, og lær, hvordan du ændrer strukturen af rum i dag. Mål for ændringer i den ekspansion sats over tid, og hvordan stoffet af rummet har varieret i fortiden.
Kombinere disse to stykker af information, og ændringer i sats af ekspansion, og hvad det var, vil give dig mulighed for at bestemme, hvad der er i universet og i hvilke proportioner.
Så vidt vi ved, er baseret på disse målinger, vi har fastslået, at universet er sammensat af 0,01% af den stråling af en 0,1% neutrinoer, og 4,9% almindeligt stof, 27% er mørkt stof, 68% er mørk energi. Denne søgen, som for nogle begyndte i 1920-erne fik han en uventet reaktion i slutningen af 1990’erne.
Så hvis den mørke energi, der dominerer udvidelse af Universet, hvad betyder det for vores liv? Det hele afhænger af, hvordan — eller hvis — den mørke energi vil udvikle sig med tiden. Her er fem muligheder.
Mørk energi er et kosmologisk konstant dominerer ekspansion. Dette er standardindstillingen, der tager hensyn til vores bedste data. Som sagen bliver mindre tæt, da det udvidet, Universet er fortyndet med udvidelse af volumen, mørk energi er et nul mængde energi, der er forbundet med stoffet i rummet i sig selv. Med udvidelsen af Universet tætheden af mørk energi er konstant, hvilket fører til, at den filtype, som altid bevarer en positiv værdi.
Dette fører til en eksponentielt udvider Universet, og i sidste ende m gonna skubbe dem alle, som ikke er en del af vores lokale gruppe. Allerede 97% af det synlige Univers, bliver utilgængelig under sådanne omstændigheder.
Mørk energi er dynamisk og bliver kraftigere over tid. Mørk energi, tilsyneladende, er en ny form for energi, der er forbundet til den plads, som betyder, at det har en konstant energitæthed. Men det kan også ændre sig over tid. En eventuel ændring er, at det gradvist stiger, hvilket vil føre til en acceleration i hastigheden af udvidelsen af Universet.
Slettede objekter er ikke kun fjernet fra os, men gør det hurtigere og hurtigere. Værre er, at objekter, der aktuelt er forbundet gravitationel — som klynger af galakser, de individuelle galakser, solsystemer og selv atomer — når du frigøre som en følge af styrkelsen af mørk energi. I de sidste øjeblikke af Universet og sub-atomare partikler, er det meget stof af rum-tid vil gå fra hinanden. Denne skæbne er en Stor Forskel — vores anden mulighed.
Mørk energi er dynamiske og svækkes over tid. Hvordan kan ændrer den mørke energi? I stedet for stærkere, det kunne svække. Selvfølgelig, den sats af ekspansion, der er i overensstemmelse med en konstant mængde energi, der hører til den plads, men denne energi tæthed kan også blive reduceret.
Hvis det svækker til nul, vil alt komme til en af de ovenfor beskrevne muligheder: den Store Fryser. Universet vil udvide, men uden en tilstrækkelig mængde af stof og andre former for energi, som vil hjælpe det til at re-kollaps.
Hvis tænderne bliver negativ, kan det føre til andre muligheder: den Store Kompression. Universet er fyldt med energi, er forbundet til rummet, der pludselig ændrer de tegn og give plads til komprimering. Denne indstilling er også tilgængelig.
Mørk energi går til en anden form for energi, foryngende Universet. Hvis den mørke energi ikke forfald og forbliver konstant eller endda stiger, en anden mulighed opstår. Denne energi er forbundet med stoffet på plads, ikke altid være i denne form. I stedet, kan det blive til stof og stråling, der svarer til, hvad der var, når jeg var færdig med den kosmiske inflation og Big Bang startede.
Hvis den mørke energi er konstant til dette punkt, vil det skabe en meget, meget koldt og spredt version af hot Big Bang, som i sig selv kan kun oprette neutrinoer og fotoner. Men hvis kraft af mørk energi vil stige, dette kan føre til en tilstand, der svarer til inflationen, efterfulgt af en ny, virkelig varmt Big Bang. Dette er den nemmeste måde at forynge et Univers med bestemte parametre.
Mørk energi er relateret til nul energi af quantum vakuum og vil gå i opløsning, at ødelægge vores Univers. Dette er den mest ødelæggende evne af alle. Hvad hvis mørk energi er ikke den sande værdi af en tom plads i konfigurationen med den laveste energi og er resultatet af symmetrier i de tidlige stadier af Universet, når de var i konfigurationen med det falske minimum?
Hvis det er tilfældet, skal der være en måde at skabe en quantum tunnel ind i en tilstand med lavere energi, ændring af lovgivningen i fysik og ødelægge alle bundet Stater (dvs partikler) af quantum marker i dag. Hvis quantum vakuum er ustabile i den forstand, derefter, hvor dette sammenbrud kan have fundet sted, resultatet vil være ødelæggelsen af alt i Universet gennem boble udbreder sig med lysets hastighed. Hvis det signal, der når frem til os, vi vil også komme til en ende.
Selv om vi ikke ved, hvilken af disse muligheder vil være tilfældet for vores Univers, er de data, bare febrilsk stemme for den første mulighed: mørk energi er virkelig er konstant. Lige nu, vores observationer af, hvordan universet har udviklet sig — især med den kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling, samt struktur på stor skala af Universet pålægger stærke begrænsninger på, hvor meget råderum forbliver mørke energi til at ændre.
Og indtil vi har en ny sandhed om Universet, vi vil holde sig til dette. Og hvis du er uenig, vil vi gerne invitere dig til at dele i vores chat i Telegrammet.