Cum se va încheia universul? „Nu cu un breton, ci cu un hohot”, a scris poetul american T.S. Eliot referitor la sfârșitul lumii. Dar dacă doriți un răspuns mai definit, veți constata că fizicienii au petrecut nenumărate ore răspunzând această întrebare în mintea lor și s-au potrivit perfect cu cele mai plauzibile ipoteze în câteva categorii.
„În manualele și clasa de cosmologie, învățăm că există trei viitoruri de bază pentru univers”, a spus Robert Caldwell, cosmolog la Universitatea Dartmouth din Hanovra, New Hampshire.
Într-un singur scenariu, cosmosul ar putea continua să se extindă pentru totdeauna, în timp ce toată materia s-a dezintegrat în energie în ceea ce este cunoscut drept „moarte prin căldură”, a spus Caldwell. Alternativ, gravitația ar putea face ca universul să se re-prăbușească, creând un Big Bang invers, numit Big Crunch (vom explica acest lucru mai târziu). Sau există posibilitatea ca energia întunecată să provoace expansiunea universului să se accelereze mai repede, evoluând într-un proces fugit cunoscut sub numele de Big Rip.
Înainte de a discuta despre sfârșitul universului, să mergem la nașterea lui. Înțelegerea noastră actuală este că timpul și spațiul au început în timpul Big Bang, când un punct subatomic, ultra-cald și super-dens a explodat spre exterior. Odată ce lucrurile s-au răcit suficient, particulele au început să formeze structuri mai mari precum galaxii, stele și toată viața de pe Pământ. În prezent trăim la aproximativ 13 miliarde de ani de la începutul universului, dar, având în vedere diferitele scenarii pentru dispariția sa, nu este clar cât va mai dura universul.
În primul scenariu - universul se aruncă din existență din cauza morții prin căldură - toate stelele din cosmos își vor arde combustibilul, majoritatea lăsând în urmă rămășițe dense cunoscute sub numele de pitici albe și stele cu neutroni. Cele mai mari stele s-ar prăbuși în găuri negre. În timp ce aceste fiare nu sunt la fel de înfricoșătoare precum sunt adesea înfățișate să fie, dat fiind suficient de mult timp, atracția lor gravitațională masivă ar atrage cea mai mare parte a matcălor lor consumatoare.
"Atunci s-ar putea întâmpla ceva spectaculos", a declarat Caldwell pentru Live Science.
Se consideră că găurile negre degajă un tip special de emisie numit radiație Hawking, numit pentru regretatul fizician Stephen Hawking, care a postulat prima dată teoria. Această radiație, de fapt, fură fiecare gaură neagră de un pic de masă, ceea ce face ca gaura să se evapore încet. După 10-la-100 de ani (acesta este numărul 1 urmat de 100 de zerouri), toate găurile negre se vor disipa, fără a lăsa în urmă nimic altceva decât energie inertă, potrivit lui Kevin Pimbblet, astrofizician la Universitatea din Hull din Regatul Unit.
În schimb, Big Crunch, prin contrast, atracția gravitațională a stelelor și galaxiilor ar începe, într-o bună zi, să atragă din nou întregul univers. Procesul s-ar desfășura ca un Big Bang înapoi, cu ciorchine galactice care se prăbușesc și se contopesc, apoi stelele și planetele se contopesc și, în final, totul din univers ar forma din nou un loc dens de dimensiuni infinit de mici.
Un astfel de rezultat oferă o oarecare simetrie temporală a cosmosului. "Este ordonat și curat", a spus Caldwell. "Este ca atunci când pleci în camping; nu lăsa nimic în urmă."
Posibilitatea de bază finală pentru sfârșitul universului este cunoscută sub numele de Big Rip. În acest scenariu, energia întunecată - substanța misterioasă care acționează în opoziție cu gravitația - trage totul bucată cu bucată. Expansiunea cosmosului se accelerează până când galaxiile îndepărtate se îndepărtează atât de repede încât lumina lor nu mai poate fi văzută. Pe măsură ce expansiunea se accelerează, obiectele din ce în ce mai apropiate încep să dispară în spatele a ceea ce Caldwell a descris drept un "zid al întunericului".
"Galaxiile se desprind, sistemul solar se desparte, lasă-ți imaginația să curgă sălbatic", a spus el. "Planete, și apoi în cele din urmă atomi, apoi universul în sine."
Ce „sfârșit” se va întâmpla?
Deoarece proprietățile energiei întunecate nu sunt încă bine înțelese, cercetătorii nu știu care dintre aceste scenarii vor predomina. Caldwell a spus că speră că observatoarele în dezvoltare, precum Telescopul de supraveghere infraroșu Wide Field al NASA (WFIRST), sau telescopul de mare sinoptă (LSST), care urmează să fie implementat, va ajuta la elucidarea comportamentului energiei întunecate, oferind poate o mai bună înțelegere a sfârșitul universului.
Există și alte perspective exotice cu privire la modul în care cosmosul ar putea lovi găleata. În conformitate cu legile cunoscute ale fizicii, este posibil ca bosonul Higgs - o particulă care este responsabilă pentru a da masă tuturor celorlalte particule cunoscute - ar putea într-o zi să distrugă totul. Când a fost descoperit în 2012, s-a descoperit că Higgs avea o masă de aproximativ 126 ori mai mare decât a unui proton. Dar teoretic este posibil ca această masă să se schimbe. Acest lucru se datorează faptului că universul ar putea să nu se afle în cea mai scăzută configurație energetică posibilă în acest moment. Întregul cosmos ar putea fi în ceea ce este cunoscut ca un vid fals instabil, spre deosebire de un vid adevărat. Dacă Higgs-ul s-ar descompune cumva într-o masă mai mică, universul ar cădea într-o stare de vid adevărat cu energie mai mică.
Dacă Higgs ar trece deodată la o masă mai mică și proprietăți diferite, atunci orice altceva din univers ar fi afectat în mod similar. Este posibil ca electronii să nu mai poată orbita în jurul protonilor, ceea ce face ca atomii să fie imposibili. De asemenea, fotonii ar putea dezvolta masă, ceea ce înseamnă că lumina soarelui se poate simți ca un duș de ploaie. Nu se cunoaște dacă orice viețuitoare ar putea supraviețui sau nu unei astfel de stări.
"As clasifica asta ca un fel de catastrofa de mediu a fizicii particulelor", a spus Caldwell. „Nu provoacă în mod direct dispariția universului - ci doar un loc neplăcut în care să trăiești”.
