ТЕОРИЯ ЗА ГОЛЯМ КРИЗИС: ИСТОРИЯ, ПРИНЦИПИ, ФАКТИ ЗА И ПРОТИВ - ARTE - 2025

Най- Големият колапс Големият колапс или Big имплозия теория предлага, че Вселената ще в крайна сметка договор за повторното образуване на голям сингулярност в пространство-времето. Следователно това е един вид обрат на Големия взрив.

Ако Вселената е имала своето начало в насилственото разширяване на една особеност, в която е концентрирано цялото пространство-време, то нейният край е точно обратният процес. Идеята не е нова, тъй като учените отдавна се чудят дали гравитацията, големият архитект на материята, също един ден ще може да причини пълния й крах.

Фигура 1. Тази анимация показва нещо от това, което би се случило по време на Големия крах: галактики се приближават една до друга, докато не образуват сингулярност в малко пространство. Източник: Wikimedia Commons.

Големият крух говори за това какъв би бил краят на Вселената, ако силата на гравитацията надделее. Не е теория за неговия произход, въпреки че има друга, тази на трептящата вселена, която комбинира Големия кризис с Големия взрив, за да създаде образ на безкрайни вселени в постоянни цикли на разширяване и свиване.

Въпреки че Вселената се разширява в момента и има много доказателства в подкрепа на това, Големият кризис предполага, че гравитацията в един момент ще бъде достатъчно мощна, за да спре това разширение.

И не само да го спрете, но го обърнете до точката, която предизвиква непрекъснато свиване, сближавайки звездите и галактиките. Но не би било всичко, сключвайки договор, Вселената прогресивно би се загрявала в невъобразим мащаб, причинявайки планетите да станат негостоприемни за живот.

Компресията ще продължи, докато пространството-времето и всичко в нея се свежда до една особеност, от която в крайна сметка може да се роди нова вселена. Или може би не, тъй като в момента няма как да се знае.

История и принципи на теорията за големия кризис

Въпреки че засега доказателствата, че Вселената се разширява, са безспорни, силата на гравитацията никога не престава да присъства, като е в състояние да стане доминираща сила във всеки един момент и да предизвика планети, звезди и галактики да се сближат.

Учените предполагат, че настоящото разширяване се дължи на тъмната енергия, поле, което запълва цялото пространство, но чиято истинска природа е неизвестна, въпреки че се смята, че се генерира от самото пространство и се увеличава с увеличаване на пространството.

И колкото повече Вселената се разширява, толкова повече пространство се създава и с нея повече тъмна енергия с отрицателен натиск, създавайки сценарий на неопределено и все по-бързо разширяване.

Ако обаче започнете от затворена вселена, разширяването не може да продължи вечно и тъмната енергия трябва непременно да отслабне, въпреки че не се знае кога това ще започне да се случва. Някои смятат, че тя вече е започнала, въпреки че изглежда, че Вселената увеличава скоростта си на разширяване.

Това отслабване ще накара гравитацията да играе преобладаваща роля, като отново ще се увеличи плътността на Вселената. Плътност от поне 3 атома / кубически метър се счита за необходима, за да се случи това.

По този начин галактиките ще се приближават и приближават, пристигайки в момент, когато всички те образуват колосална галактика, която след това ще се концентрира, за да породи уникална черна дупка, сингулярност на невероятно малки размери.

Фигура 2. Възможното отстъпване на галактиките е причина за космологичните спекулации. Източник: Wikimedia Commons.

Това е един вид Голям взрив отзад, въпреки че характеристиките на тази изключително гореща нова вселена биха били съвсем различни, тъй като плътността вече няма да бъде еднаква.

Възможни геометрии за Вселената

Според космологичен критерий, ако плътността на Вселената е хомогенна, кривината й се определя от средната плътност, като посочената кривина е постоянна. Индикаторът е параметърът на кривината Ωo:

Ωo = средна плътност на Вселената / критична плътност на енергията

Когато критичната плътност на енергията е тази на плоска вселена, лишена от кривина. Има три възможности за този параметър: Ωo = 1, по-голям от 1 или по-малък от 1. Когато Ωo> 1 имаме сферична или затворена вселена, в която Големият крах е много реална възможност.

Настоящите измервания сочат към равнина геометрия на Вселената, следователно хипотезата за Големия кранч в момента няма подкрепата на мнозинството в научната общност, с изключение на някои космолози, както ще видим скоро.

Фигура 3. Изображение на трите възможни геометрии на Вселената. Големият крах е възможен в сферична вселена, която е крайна и затворена. Източник: Wikimedia Commons.

Факти в полза

Хипотезата за Големия кранч идва от много учени, за които идеята за постоянно разрастваща се вселена не е допустима. Ако признаят, че Големият крах е реална възможност, Вселената би имала начало и край, което може да бъде успокоително за мнозина.

От друга страна, за други учени Големият крах се приема, когато е част от безкраен цикъл от разширения и контракции, предложени в теорията на колебателната вселена, тъй като това би избегнало мисленето точно за началото на Вселената като такава и колко тревожно е да се спекулира. за това, което е имало, преди да е имало.

Поради тези причини много изследователи продължават да работят върху създаването на нови модели на Вселената. Има такива, които са предложили модификации в стойността на космологичната константа, константа, предложена от Алберт Айнщайн, така че решенията на неговите полеви уравнения да доведат до стабилна вселена.

Според най-новите астрономически данни, космологичната константа, обозначена с главна гръцка буква ламбда, има стойност: Λ = 10 ^-46 км ^-2.

Някои космолози твърдят, че още по-ниската стойност на тази константа, която вече е мъничка, със сигурност води до ограничена вселена, в която свиването на пространството е възможно. По този начин Големият крах би бил жизнеспособен край на Вселената.

Осцилираща теория на Вселената

Известна още като пулсиращата теория на Вселената или Big Bounce, тя има много общи точки с Big Crunch.

Той беше предложен от математика Ричард Толман (1881-1948), който постулира, че Вселената се разширява поради импулса от Големия взрив, но след това разширяването спира, когато гравитацията стане доминиращата сила.

Това се случва периодично, следователно Вселената няма, нито някога е имала начало или край.

Алтернативни теории за края на Вселената

Освен Големия трох и осцилиращата теория на Вселената, много космолози твърдят, че Вселената по-скоро ще завърши с Големия разрив: вероятно разширяването завършва с унищожаването на материята, разделяйки я все повече и повече.

И друга част от учените считат, че разширяването води до непрекъснато охлаждане. Както е известно, движенията на съставните частици на материята спират, когато достигнат абсолютна нула - немислимо студена температура, която все още не е достигната.

Ако Вселената е отворена, разширяването може да продължи за неопределено време, тъй като температурата й става все по-близо и по-близо до абсолютна нула. Това охлаждане, известно като Голямото замразяване, ще причини евентуалната топлинна смърт на Вселената в далечното бъдеще.

Данни срещу

Два важни факта означават, че много учени не вярват в Големия кризис като алтернатива в еволюцията на Вселената.

Първият е, че Вселената в момента се разширява, факт, потвърден експериментално от наблюдението на далечни звезди на свръхнови и измервания на космическото фоново лъчение, останки от Големия взрив.

Разбира се, има вероятност в бъдеще да спре да го прави, тъй като има достатъчно време за това и най-важното: има много неща, които все още не знаем за Вселената.

Второто е, че измерванията на кривината на Вселената предполагат, че геометрията на Вселената е плоска. И в подобна геометрия Големият крах не е възможен. Това беше разкрито от резултатите от мисията на Планк, които показват, че плътността на Вселената е с 5% по-голяма от тази, необходима за затварянето й.

Мисията на Планк е проект на Европейската космическа агенция, който се състои от изкуствен спътник, оборудван за събиране на данни за естеството на космоса. Той е пуснат през 2009 г. от Френска Гвиана и е оборудван с сонди, детектори и телескопи.

Фигура 4. Модел на спътника Планк, наречен в чест на немския физик Макс Планк (1858-1947), пионер на квантовата механика. Източник: Wikimedia Commons. Снимка на Майк Пийл (www.mikepeel.net).

Учени, подкрепящи Големия крах

Сред тези, които защитават възможността за предстоящ крах на Вселената от типа на Големия крах са Неманя Калопер и Антонио Падила. Тези изследователи работят с модел, по който са модифицирали стойността на космологичната константа, получавайки стабилна и затворена вселена.

Резултатите от тях са публикувани в Physical Review Letters, но в момента няма наблюдения, които да подкрепят този нов модел.

Препратки

1. Харис, У. Как работи теорията за големия крах. Възстановени от: science.howstuffworks.com.
2. Ман, А. Как ще свърши Вселената? Възстановена от: lifecience.com.
3. Moskowitz, C. Безкрайна празнота или голям кризис: Как ще свърши Вселената? Възстановена от: space.com.
4. NeoFronteras. Ще има ли голяма криза? Възстановени от: neofronteras.com.
5. Steinhardt, P. Cosmic еволюция в циклична вселена. Възстановено от: arxiv.org.
6. UCDavis. Новото изследване на проф. Неманя Калопер за края на Вселената генерира силно медийно отразяване. Възстановено от: physics.ucdavis.edu.
7. Wikipedia. Голям хрусък. Възстановено от: es.wikipedia.org.
8. Wikipedia. Тъмна енергия. Възстановено от: es.wikipedia.org.