Teorie velké krize, principy, fakta pro a proti

2985
Basil Manning

The teorie velké krize, Velká trhlina nebo Velká imploze navrhuje, aby se vesmír nakonec zkrátil, aby znovu vytvořil velkou jedinečnost v časoprostoru. Jedná se tedy o jakýsi obrácení velký třesk. 

Pokud měl vesmír své počátky v násilné expanzi singularity, ve které byl koncentrován veškerý časoprostor, pak je jeho konec právě obráceným procesem. Myšlenka není nová, protože vědci dlouho přemýšleli, zda gravitace, velký architekt hmoty, jednoho dne bude také schopna způsobit její úplné zhroucení.

Obrázek 1. Tato animace ukazuje něco z toho, co by se stalo během Velké krize: galaxie se k sobě blíží, dokud v malém prostoru nevytvoří jedinečnost. Zdroj: Wikimedia Commons.

The Big Crunch hovoří o tom, jaký by byl konec vesmíru, kdyby převažovala gravitační síla. Nejde o teorii o jejím vzniku, i když existuje ještě další, teorie oscilačního vesmíru, který kombinuje Velkou krizi s velký třesk vytvářet obraz nekonečných vesmírů v neustálých cyklech expanze a kontrakce.

Ačkoli se vesmír v tuto chvíli rozpíná a existuje mnoho důkazů, které to podporují, Velká krize naznačuje, že gravitace bude v určitém okamžiku dostatečně silná, aby zastavila tuto expanzi..

A nejen to zastavit, ale i obrátit do té míry, že způsobí nepřetržitou kontrakci, čímž přiblíží hvězdy a galaxie. Nebylo by to ale vše, smršťováním by se vesmír postupně zahříval v nepředstavitelném měřítku, což by způsobilo, že planety budou pro život nehostinné.. 

Komprese bude pokračovat až do časoprostoru a vše v něm se sníží na jedinečnost, ze které by se nakonec mohl zrodit nový vesmír. Nebo možná ne, protože to v tuto chvíli neexistuje.

Rejstřík článků

  • 1 Historie a principy teorie Big Crunch
    • 1.1 Možné geometrie pro vesmír
  • 2 Fakta ve prospěch
    • 2.1 Oscilační teorie vesmíru
    • 2.2 Alternativní teorie o konci vesmíru
  • 3 Data proti
  • 4 Vědci podporující velkou krizi
  • 5 Reference

Historie a principy teorie Big Crunch

Ačkoli prozatím je důkaz, že se vesmír rozpíná, nepochybný, gravitační síla nikdy nepřestává být přítomna, protože se může kdykoli stát dominantní silou a způsobit, že planety, hvězdy a galaxie se sblíží..

Vědci tvrdí, že současná expanze je způsobena temnou energií, polem, které vyplňuje celý prostor, ale jehož pravá podstata není známa, ačkoli se předpokládá, že je generován samotným prostorem, a zvyšuje se s růstem prostoru.. 

A čím více se vesmír rozpíná, tím více prostoru se vytváří a s ním i více temné energie s negativním tlakem, což vytváří scénář neurčité a stále rychlejší expanze..

Pokud však vycházíte z uzavřeného vesmíru, expanze nemůže pokračovat navždy a temná energie musí nutně zeslábnout, i když není známo, kdy k tomu dojde. Někteří věří, že to již začalo, i když se zdá, že vesmír zvyšuje svou rychlost expanze..

Toto oslabení způsobí, že gravitace převezme převládající roli, což způsobí, že hustota vesmíru se opět zvýší. Hustota nejméně 3 atomy na metr krychlový se považuje za nezbytnou podmínku.

Tímto způsobem se galaxie přiblíží a přiblíží a dorazí v době, kdy všechny vytvoří kolosální galaxii, která se poté soustředí a vytvoří jedinečnou černou díru, jedinečnost neuvěřitelně malých rozměrů.. 

Obrázek 2. Možný ústup galaxií je příčinou kosmologických spekulací. Zdroj: Wikimedia Commons.

Je to druh velký třesk obráceně, i když vlastnosti tohoto nového extrémně horkého vesmíru by byly zcela odlišné, protože hustota by již nebyla jednotná.

Možné geometrie pro vesmír

Podle kosmologického kritéria, je-li hustota vesmíru homogenní, je jeho zakřivení určeno průměrnou hustotou, přičemž uvedené zakřivení je konstantní. Indikátor je parametr zakřivení Ωo:

Ωo = průměrná hustota vesmíru / kritická hustota energie

Kde kritická hustota energie je hustota plochého vesmíru bez zakřivení. Existují tři možnosti tohoto parametru: Ωo = 1, větší než 1 nebo menší než 1. Když Ωo> 1 existuje sférický nebo uzavřený vesmír, ve kterém je velká krize velmi reálná možnost.

Aktuální měření ukazují na vesmír s geometrií roviny, proto hypotéza Big Crunch nemá v současné době podporu většiny ve vědecké komunitě, s výjimkou některých kosmologů, jak uvidíme brzy..

Obrázek 3. Obrázek tří možných geometrií vesmíru. Velká krize je možná ve sférickém vesmíru, který je konečný a uzavřený. Zdroj: Wikimedia Commons.

Fakta ve prospěch

Hypotéza Big Crunch pochází od mnoha vědců, pro které není myšlenka neustále se rozšiřujícího vesmíru přípustná. Připustíme-li, že velká krize je skutečnou možností, vesmír by měl začátek a konec, což může být pro mnohé uklidňující..

Na druhou stranu, pro ostatní vědce je Big Crunch akceptován, když je součástí nekonečného cyklu expanzí a kontrakcí navržených v teorii oscilačního vesmíru, protože by se tak zabránilo přemýšlení přesně o začátku vesmíru jako takového a jak znepokojivé je spekulovat o tom, co tam bylo předtím, než tam bylo.

Z těchto důvodů mnoho vědců pokračuje v práci na vytváření nových modelů vesmíru. Existují ti, kteří navrhli úpravy v hodnotě kosmologická konstanta, konstanta navržená Albertem Einsteinem, aby řešení jeho polních rovnic vedlo ke stabilnímu vesmíru.

Podle nejnovějších astronomických údajů má kosmologická konstanta, označená velkým řeckým písmenem lambda, hodnotu: Λ = 10-46 km-dva.

Někteří kosmologové tvrdí, že ještě nižší hodnota této konstanty, která je již tak malá, jistě vede ke konečnému vesmíru, ve kterém je možné zúžení prostoru. Tímto způsobem by Velká krize byla životaschopným koncem vesmíru..

Oscilační teorie vesmíru

Také známá jako teorie pulzujícího vesmíru nebo Big Bounce, má mnoho společných bodů s Big Crunch.

Navrhl to matematik Richard Tolman (1881-1948), který předpokládal, že vesmír se rozpíná impulsem přicházejícím z velký třesk, ale potom se expanze zastaví, když se gravitace stane dominantní silou. 

Výše uvedené se děje pravidelně, proto vesmír nemá, ani nikdy neměl začátek nebo konec. 

Alternativní teorie o konci vesmíru

Kromě Big Crunch a teorie oscilačního vesmíru mnoho kosmologů tvrdí, že vesmír skončí spíše s Big Rip: je to pravděpodobně expanze, která končí zničující hmotou a rozdělí ji stále více.

A další část vědců se domnívá, že expanze vyžaduje trvalé chlazení. Jak je známo, pohyby základních částic hmoty se zastaví, když dosáhnou absolutní nuly, což je nepředstavitelně nízká teplota, která dosud nebyla dosažena..

Pokud je vesmír otevřený, může expanze pokračovat neomezeně dlouho, jak se jeho teplota přibližuje a přibližuje absolutní nule. Toto ochlazení, známé jako Velké zmrazení, způsobí ve vzdálené budoucnosti případnou tepelnou smrt vesmíru..

Data proti

Dvě důležitá fakta znamenají, že mnoho vědců nevěří ve Velkou krizi jako alternativu ve vývoji vesmíru.

První je, že vesmír se v současné době rozpíná, což je skutečnost potvrzená experimentálně pozorováním vzdálených hvězd supernovy a měřením záření kosmického pozadí, zbytku velký třesk.

Samozřejmě existuje možnost, že to v budoucnu přestane dělat, protože je na to dostatek času a co je nejdůležitější: existuje mnoho věcí, které o vesmíru stále nevíme.

Druhým je to, že měření zakřivení vesmíru naznačují, že geometrie vesmíru je plochá. A v geometrii, jako je tato, není Big Crunch možný. Oznámili to výsledky Planckovy mise, které naznačují, že hustota vesmíru je o 5% větší než hustota potřebná k jeho uzavření..

Mise Planck je projekt Evropské kosmické agentury, který se skládá z umělé družice vybavené pro sběr dat o povaze vesmíru. Byla vypuštěna v roce 2009 z Francouzské Guyany a je vybavena sondami, detektory a dalekohledy.

Obrázek 4. Model Planckova satelitu, pojmenovaný podle německého fyzika Maxe Plancka (1858-1947), průkopníka kvantové mechaniky. Zdroj: Wikimedia Commons. Fotografie Mike Peel (www.mikepeel.net). [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Vědci podporující velkou krizi

Mezi těmi, kteří obhajují možnost bezprostředního zhroucení vesmíru typu Big Crunch, jsou Nemanja Kaloper a Antonio Padilla. Tito vědci pracují s modelem, ve kterém upravili hodnotu kosmologické konstanty a získali stabilní a uzavřený vesmír.. 

Jejich výsledky byly publikovány v Dopisy o fyzické kontrole, v tuto chvíli však neexistují žádná pozorování podporující tento nový model.

Reference

  1. Harris, W. Jak funguje teorie velké krize. Obnoveno z: science.howstuffworks.com.
  2. Mann, A. Jak skončí vesmír? Obnoveno z: livescience.com.
  3. Moskowitz, C. Endless Void or Big Crunch: How Will the Universe end? Obnoveno z: space.com.
  4. NeoFronteras. Bude velká krize? Obnoveno z: neofronteras.com.
  5. Steinhardt, P. Kosmická evoluce v cyklickém vesmíru. Obnoveno z: arxiv.org.
  6. UCDavis. Nový výzkum profesora Nemanji Kalopera o konci vesmíru vytváří silné mediální pokrytí. Obnoveno z: physics.ucdavis.edu.
  7. Wikipedia. Velká krize. Obnoveno z: es.wikipedia.org.
  8. Wikipedia. Temná energie. Obnoveno z: es.wikipedia.org.

Zatím žádné komentáře