Коли помре Всесвіт?

DNVN - Всесвіт розширюється вже 13,8 мільярда років, але, згідно з деякими науковими теоріями, цей процес може не тривати вічно. Навпаки, деякі вчені вважають, що Всесвіт прискорюється до катастрофічного кінця.

Наразі наукова спільнота має відносно чітке розуміння походження Всесвіту. Згідно з теорією Великого вибуху, надзвичайно мала та щільна точка матерії раптово розширилася 13,8 мільярда років тому, утворивши Всесвіт, яким ми його знаємо сьогодні. Відтоді Всесвіт постійно розширюється зі зростаючою швидкістю. Однак точне визначення майбутнього Всесвіту – або коли і як він може закінчитися – залишається предметом дискусій серед фізиків.

«У фізиці ми можемо довіряти теоріям лише тоді, коли маємо експериментальні дані для їх перевірки», – поділився професор Неманья Калопер, фізик з Каліфорнійського університету в Девісі, в електронному листі до Live Science. «Однак у космології це надзвичайно складно, оскільки експерименти пасивні – ми не можемо відтворити Всесвіт, щоб перевірити кожен сценарій і покращити набір даних за бажанням».

Отже, коли настане кінець Всесвіту? Відповідь залежить від того, яка теорія прийнята. Дві найвідоміші теорії наразі - це "Велике замерзання" та "Велике стиснення".

Всесвіт почався з вибуху, але як він закінчиться?

Сценарій Великого замерзання

За словами почесного професора Генрі Тая з Корнельського університету, найімовірнішим сценарієм є Велике замерзання.

«Саме це відбувається зараз», – заявив Тай. «Розширення Всесвіту продовжуватиме прискорюватися і триватиме 100 мільярдів років, трильйон років або, можливо, вічно. Немає конкретної кінцевої точки».

Сучасна космологічна модель пояснює це розширення за допомогою концепції «простору де-Сіттера» — області простору, що володіє внутрішньо позитивною енергією, здатною розширювати Всесвіт. Це говорить про те, що Всесвіт не обов'язково закінчиться, але він також не стоятиме на місці. Вірний своїй назві «Велике замерзання», цей сценарій припускає, що енергія у Всесвіті поступово зменшиться до точки, коли вся фізична активність — від горіння зірок до турбулентності чорних дір — повністю припиниться. Фізики називають це «тепловою смертю» Всесвіту.

Сценарій Великого потрясіння

Однак, залишається ймовірність того, що цей простір де Сіттера одного дня розпадеться на негативну енергію – фактор, який може звернути розширення Всесвіту у зворотний бік.

«Це означає, що Всесвіт продовжуватиме розширюватися протягом короткого часу, перш ніж досягне максимуму, а потім почне стискатися», – поділився професор Антоніо Паділья з Ноттінгемського університету (Велика Британія) електронною поштою з Live Science. «Такий Всесвіт закінчиться колапсом».

Цей сценарій «Великого стиснення» повністю змінить розширення Великого вибуху, тим самим стерши всі сліди сучасного Всесвіту. За словами професора Тая, тривожним аспектом є те, що це вже могло статися в певних регіонах космосу, але це було б дуже важко виявити, оскільки всі докази були б повністю знищені.

Деякі нещодавні теоретичні моделі припускають, що Великий вибух може статися вже протягом наступних 100 мільярдів років. Цей висновок ґрунтується на дослідженнях типу динамічної темної матерії під назвою «квінтесенція». Однак у статті 2021 року професор Паділья заявив, що Всесвіту залишився щонайменше трильйон років до його кінця – і це лише консервативна оцінка. Він ґрунтував цю оцінку на концепціях теорії струн – теорії, яка постулює, що фундаментальні частинки – це не точки, а радше крихітні одновимірні струни.

Великий прорив і позачасове бачення

Однак, навіть якби Великий вибух відбувся, деякі вчені вважають, що це все одно буде лише частиною більшого космічного циклу. Цей сценарій називається «Великим відскоком», під час якого, як вважається, Всесвіт зазнав і продовжуватиме зазнавати серії розширення – стиснення – і знову розширення. Відповідно, після повернення до початкових умов Всесвіт знову вибухне під час нового Великого вибуху.

Однак Паділья визнає, що визначити, яка теорія є правильною, залишається неможливим.

«Прогнозування далекого майбутнього завжди є викликом», – сказав він. «На мою думку, емпіричні спостереження можуть допомогти нам лише до певної межі, враховуючи складний характер того, що ми вивчаємо».

Повільна смерть Всесвіту

Навіть якщо жодна з вищезазначених теорій не є правильною, Всесвіт все одно може закінчитися повільніше. Згідно з дослідженням, опублікованим у 2025 році в журналі «Космологія та астрофізика», вся звичайна матерія у Всесвіті, включаючи зірки, галактики та навіть залишки мертвих зірок, таких як чорні діри, може повільно випаровуватися в ніщо завдяки типу спонтанного випромінювання, запропонованому Стівеном Гокінгом. Час, необхідний для повного випаровування всієї матерії, оцінюється в 1 квінвігінтільйон років, що еквівалентно числу 1 після 78 нулів, або 10⁷⁸ років.

За словами професора Тая, наразі немає переконливих доказів, які б остаточно стверджували, яка теорія є правильною щодо остаточної долі Всесвіту. Вчені змушені постійно розширювати існуючі моделі та екстраполювати до нескінченності. Краще розуміння таких концепцій, як темна енергія та теорія струн, вважається вирішальним напрямком для точніших прогнозів щодо майбутнього Всесвіту.

Бао Нгок (упорядник)

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