Πότε θα πεθάνει το σύμπαν;
Μια απεικόνιση του σύμπαντος που διαστέλλεται και συρρικνώνεται σε εκρήξεις με την πάροδο του χρόνου.Το σύμπαν ξεκίνησε με μια έκρηξη, αλλά πώς θα τελειώσει; Οι επιστήμονες έχουν μερικές θεωρίες. (Από MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY μέσω Getty Images).
Το σύμπαν διαστέλλεται εδώ και 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά αυτό μπορεί να μη συνεχίζεται για πάντα. Σύμφωνα με ορισμένες θεωρίες, μπορεί να επιταχύνουμε προς ένα κατακλυσμικό τέλος.
Οι επιστήμονες έχουν μια αρκετά καλή ιδέα για το πώς ξεκίνησε το σύμπαν μας: Σύμφωνα με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης , ένα απείρως μικρό, πυκνό σημείο επεκτάθηκε ραγδαία πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια και το σύμπαν βιώνει επιταχυνόμενη διαστολή από τότε. Ωστόσο, η προσπάθεια να φανταστούμε πού θα μπορούσε να πάει στη συνέχεια το σύμπαν μας ή ακόμα και πώς και πότε θα μπορούσε τελικά να τελειώσει, εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο έντονης συζήτησης.
«Στη φυσική, μπορούμε να εμπιστευτούμε τις ιδέες και τις θεωρίες μας μόνο όταν συλλέγουμε τα δεδομένα που τις δοκιμάζουν και τις επιβεβαιώνουν», δήλωσε ο Nemanja Kaloper , καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Ντέιβις. «[Αλλά] στην κοσμολογία αυτό είναι εξαιρετικά δύσκολο, καθώς τα πειράματα είναι παθητικά - δεν μπορούμε να αναδημιουργήσουμε το σύμπαν για να δούμε πώς πάνε τα πράγματα και να βελτιώσουμε τα σύνολα δεδομένων κατά βούληση».
Λοιπόν, πότε ακριβώς θα τελειώσει το σύμπαν; Αυτό εξαρτάται από το ποια θεωρία θεωρείτε πιο πειστική. Δύο από τις κορυφαίες θεωρίες ονομάζονται η Big Freeze και η Μεγάλη Σύνθλιψη-Big Crunch.
Ο Μεγάλος Παγετός
Για τον Henry Tye , ομότιμο καθηγητή φυσικής στο Πανεπιστήμιο Cornell, το πιο πιθανό σενάριο είναι το «Μεγάλο Πάγωμα».
«Αυτό συμβαίνει ήδη αυτή τη στιγμή», είπε ο Tye. «Η διαστολή του σύμπαντος θα γίνει ταχύτερη και θα συνεχιστεί για 100 δισεκατομμύρια χρόνια, ένα τρισεκατομμύριο χρόνια ή για πάντα. Δεν υπάρχει τελικό σημείο».
Ένα κοσμολογικό μοντέλο που εξηγεί αυτή την επέκταση είναι η ιδέα ότι το σύμπαν μας επεκτείνεται προς μια περιοχή που ονομάζεται «χώρος de Sitter», ο οποίος είναι ένα μέρος του χώρου με εγγενή θετική ενέργεια που μπορεί να βοηθά στην ώθηση του σύμπαντος προς τα έξω. Αυτό σημαίνει ότι το σύμπαν δεν θα τελείωνε απαραίτητα, αλλά ούτε θα παρέμενε το ίδιο. Όπως υποδηλώνει το όνομα, το Μεγάλο Πάγωμα θα αραίωνε την ενέργεια στο σύμπαν τόσο πολύ που οποιαδήποτε μορφή δραστηριότητας - όπως η καύση των αστεριών ή η ανακίνηση των μαύρων τρυπών - θα έφτανε στο τέλος της. Αυτό είναι που οι φυσικοί αποκαλούν «θερμικό θάνατο του σύμπαντος».
Η Μεγάλη Σύνθλιψη
Ωστόσο, είναι επίσης πιθανό αυτός ο θετικός χώρος de Sitter να διασπαστεί μια μέρα σε αρνητική ενέργεια, η οποία θα αντιστρέψει την κατεύθυνση του σύμπαντος.
«Αυτό θα σήμαινε ότι το Σύμπαν διαστέλλεται για λίγο πριν φτάσει σε ένα μέγιστο και στη συνέχεια γυρίζει προς τα πίσω», δήλωσε ο Antonio Padilla , καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Nottingham στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Ένα τέτοιο σύμπαν θα κατέληγε σε μια κρίσιμη στιγμή».
Αυτή η «Μεγάλη Σύνθλιψη» ουσιαστικά θα αντιστρέψει τη διαστολή της Μεγάλης Έκρηξης και θα διαγράψει το σύμπαν μας. Το τρομακτικό με αυτό το σενάριο, είπε ο Tye, είναι ότι μπορεί να συμβαίνει ήδη σε θύλακες σε όλο το σύμπαν, αλλά θα είναι σε μεγάλο βαθμό μη ανιχνεύσιμο επειδή τα στοιχεία αυτών των περιοχών του διαστήματος θα διαγραφούν.
Ορισμένα πρόσφατα μοντέλα έχουν προβλέψει ότι μια Μεγάλη Σύνθλιψη, που προκαλείται από τη σκοτεινή ενέργεια - τη μυστηριώδη δύναμη που οδηγεί την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος - θα μπορούσε να ξεκινήσει ήδη σε 100 δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα. Συγκεκριμένα, αυτό το χρονοδιάγραμμα προσδιορίστηκε μελετώντας ένα θεωρητικό μοντέλο ενός τύπου δυναμικής σκοτεινής ύλης που ονομάζεται «πεμπτουσία». Αντίθετα, σε μια εργασία στην οποία συνέβαλε ο Padilla το 2021 , διαπίστωσε ότι το σύμπαν έχει τουλάχιστον άλλα τρισεκατομμύρια χρόνια ζωής - κάτι που, όπως είπε, ήταν στο βραχυπρόθεσμο άκρο των εκτιμήσεων. Αυτός ο προσδιορισμός έγινε χρησιμοποιώντας τις ιδέες της θεωρίας χορδών , η οποία φαντάζεται τα σωματίδια ως μικροσκοπικές μονοδιάστατες χορδές αντί για σημεία.
Ακόμα και τότε, το σύμπαν μπορεί να μην είναι έτοιμο να σταματήσει εντελώς να υπάρχει. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι μια Μεγάλη Σύνθλιψη μπορεί απλώς να είναι μέρος ενός μεγαλύτερου κύκλου διαστολής και συστολής που έλαβε χώρα στο πρώιμο σύμπαν, που ονομάζεται Μεγάλη Αναπήδηση . Σύμφωνα με αυτή την ιδέα, το σύμπαν θα «ξεκινούσε» με ταχεία διαστολή (δηλαδή μια Μεγάλη Έκρηξη) και θα επεκτεινόταν για λίγο πριν τελικά καταρρεύσει ξανά στις συνθήκες που είναι απαραίτητες για μια άλλη Μεγάλη Έκρηξη.
Όσο για το ποια θεωρία είναι σωστή, είναι δύσκολο να πούμε με απόλυτη βεβαιότητα, είπε ο Padilla.
«Η πρόβλεψη του μακρινού μέλλοντος είναι δύσκολη», είπε. «Η άποψή μου είναι ότι οι παρατηρήσεις μπορούν να μας οδηγήσουν μόνο μέχρι ένα σημείο, λόγω της ίδιας της φύσης αυτού με το οποίο έχουμε να κάνουμε».
Ακόμα κι αν καμία από αυτές τις θεωρίες δεν είναι σωστή, μπορεί να υπάρχει μια ημερομηνία λήξης, κατά την οποία όλη η κανονική ύλη στο σύμπαν - αστέρια, γαλαξίες, ακόμη και υπολείμματα νεκρών αστεριών, όπως οι μαύρες τρύπες - απλώς θα πάψουν να υπάρχουν. Λόγω ενός τύπου αυθόρμητης ακτινοβολίας που προέβλεψε ο Στίβεν Χόκινγκ, όλα στο σύμπαν θα μπορούσαν να εξατμιστούν αργά προς το μηδέν, σύμφωνα με μια μελέτη του 2025 που δημοσιεύτηκε στο Journal of Cosmology and Astroparticle Physics . Το προτεινόμενο χρονικό διάστημα για αυτή τη συνολική εξάτμιση είναι 1 πεντάκις εκατομμύριο χρόνια - δηλαδή 1 ακολουθούμενο από 78 μηδενικά, ή 10 εις την 78η .
Σύμφωνα με τον Tye, δεν υπάρχει ούτε ένα στοιχείο που θα μπορούσε να αποδείξει πλήρως μια θεωρία για τη μοίρα του σύμπαντος. Αντίθετα, οι κοσμολόγοι πρέπει να βελτιώσουν τα υπάρχοντα μοντέλα του σύμπαντός μας και να τα εκτείνουν επ' άπειρον. Η καλύτερη κατανόηση περίπλοκων θεμάτων όπως η σκοτεινή ενέργεια και η θεωρία χορδών είναι ένας τρόπος με τον οποίο οι επιστήμονες μπορούν να προβλέψουν καλύτερα πού οδεύει το σύμπαν μας.
Γεωδίφης με πληροφορίες από το livescience
https://www.livescience.com/space/cosmology/when-will-the-universe-die
