Когда же Вселенная умрёт?

DNVN - Вселенная расширяется уже 13,8 миллиарда лет, но, согласно некоторым научным теориям, этот процесс может не длиться вечно. Напротив, некоторые ученые считают, что Вселенная ускоряется и приближается к катастрофическому концу.

В настоящее время научное сообщество имеет относительно ясное понимание происхождения Вселенной. Согласно теории Большого взрыва, 13,8 миллиарда лет назад чрезвычайно малая и плотная точечная масса материи внезапно расширилась, сформировав Вселенную в том виде, в котором мы её знаем сегодня. С тех пор Вселенная непрерывно расширяется с постоянно возрастающей скоростью. Однако точное определение будущего Вселенной — или когда и как она может закончиться — остаётся предметом дискуссий среди физиков.

«В физике мы можем доверять теориям только тогда, когда у нас есть экспериментальные данные для их проверки», — написал в электронном письме Live Science профессор Неманья Калопер, физик из Калифорнийского университета в Дэвисе. «Однако в космологии это чрезвычайно сложно, потому что эксперименты пассивны — мы не можем воссоздать Вселенную, чтобы проверить каждый сценарий и по своему желанию улучшить набор данных».

Итак, когда же наступит конец Вселенной? Ответ зависит от того, какая теория будет принята. Две из наиболее распространённых теорий на данный момент — это «Большое замерзание» и «Большое сжатие».

Вселенная началась со взрыва, но чем она закончится?

Сценарий Великой Заморозки

По мнению почетного профессора Корнельского университета Генри Тая, наиболее вероятный сценарий — это сильные морозы.

«Именно это и происходит прямо сейчас», — заявил Тай. «Расширение Вселенной будет продолжать ускоряться и продлится 100 миллиардов лет, триллион лет или, возможно, вечно. Конкретной точки завершения нет».

Современная космологическая модель объясняет это расширение с помощью концепции «пространства де Ситтера» — области пространства, обладающей изначально положительной энергией, способной отталкивать Вселенную всё дальше друг от друга. Это предполагает, что Вселенная не обязательно закончится, но и не остановится. В соответствии со своим названием, «Большая заморозка», этот сценарий предполагает, что энергия во Вселенной будет постепенно уменьшаться до такой степени, что вся физическая активность — от горения звёзд до турбулентности чёрных дыр — полностью прекратится. Физики называют это «тепловой смертью» Вселенной.

Сценарий Большого Потрясения

Однако остается вероятность того, что это пространство де Ситтера однажды распадется на отрицательную энергию — фактор, который может обратить вспять расширение Вселенной.

«Это означает, что Вселенная будет продолжать расширяться в течение короткого времени, прежде чем достигнет максимума, а затем начнет сжиматься», — сообщил профессор Антонио Падилья из Ноттингемского университета (Великобритания) в электронном письме изданию Live Science. «Такая Вселенная закончится коллапсом».

Этот сценарий «Большого сжатия» полностью обратил бы вспять расширение Большого взрыва, тем самым стерев все следы нынешней Вселенной. По словам профессора Тая, тревожным аспектом является то, что это могло уже произойти в некоторых областях космоса, но обнаружить это было бы очень сложно, поскольку все следы были бы полностью уничтожены.

Некоторые современные теоретические модели предполагают, что Большой взрыв может произойти уже в течение следующих 100 миллиардов лет. Этот вывод основан на исследованиях динамической темной материи, называемой «квинтэссенцией». Однако в статье 2021 года профессор Падилья заявил, что до конца Вселенной осталось как минимум триллион лет — и это лишь консервативная оценка. Он основывал эту оценку на концепциях теории струн — теории, которая постулирует, что фундаментальные частицы являются не точками, а крошечными одномерными струнами.

Большой прорыв и вневременное видение

Однако, даже если Большой взрыв действительно произойдёт, некоторые учёные считают, что это всё равно будет лишь частью более крупного космического цикла. Этот сценарий называется «Большим отскоком», в рамках которого, как считается, Вселенная претерпела и будет продолжать претерпевать серию расширений – сжатий – и снова расширений. Соответственно, после коллапса в исходные условия Вселенная снова взорвётся в новом Большом взрыве.

Однако Падилья признает, что определить, какая из теорий верна, по-прежнему невозможно.

«Предсказывать далекое будущее всегда непросто, — сказал он. — На мой взгляд, эмпирические наблюдения могут помочь лишь до определенной степени, учитывая сложный характер изучаемого нами явления».

Медленная смерть Вселенной

Даже если ни одна из вышеперечисленных теорий не верна, Вселенная всё равно может прийти к концу, но более медленным путём. Согласно исследованию, опубликованному в 2025 году в журнале «Космология и астрофизика», вся обычная материя во Вселенной — включая звёзды, галактики и даже остатки мёртвых звёзд, такие как чёрные дыры, — может медленно испариться в ничто из-за спонтанного излучения, предложенного Стивеном Хокингом. Время, необходимое для полного испарения всей материи, оценивается в 1 квинвигинтиллион лет — что эквивалентно числу 1 после 78 нулей, или 10⁷⁸ лет.

По словам профессора Тая, в настоящее время нет убедительных доказательств, позволяющих однозначно определить, какая из теорий верна относительно конечной судьбы Вселенной. Учёные вынуждены постоянно расширять существующие модели и экстраполировать их до бесконечности. Более глубокое понимание таких концепций, как тёмная энергия и теория струн, считается важнейшим направлением для более точных прогнозов будущего Вселенной.

Бао Нгок (составитель)

Источник: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/khi-nao-vu-tru-se-chet/20250524080939687