Проучването на бъдещето на Вселената е коренно различна от изучаването на миналото. Миналото е оставила своите следи и откриването им, ние се провери коректността на своите становища. картина на бъдещето - тя е екстраполация, директна проверка е невъзможно. И все пак днес в основата на физическото и астрофизически знанието е толкова силна, че дава достатъчно доверие, за да разгледа по-далечно бъдеще на вселената.
Това зависи най-вече от това дали тя ще се разширява вечно. Помислете първо бъдеще неопределено разширяваща се вселена хомогенен, с плътност от не повече от критичната стойност. Какво процеси се извършват в безкрайно разширяване на Вселената?
Първият от тези процеси е сега никой да се съмнява - бъдещите звезди ще излязат. Sun ще приключи активната му еволюция в рамките на няколко милиарда години и ще се превърне в бяло джудже размера на Земята, която постепенно ще изстине.
Звезди, по-масивна от Слънцето и ще живеят още по-малко в зависимост от теглото стане в крайна сметка си или неутронна звезда с диаметър само на десетки километри, или черни дупки.
Накрая, възможно катастрофална експлозия в края на пътуването звезди живота с пълното му унищожение. Така че, както изглежда, някои експлодиращи звезди, наречени супернови.
Звезди по-малко масивни от Слънцето, живеят по-дълго, но рано или късно те се превръщат в охлаждат джуджета.
В днешно време има нови звезди от междузвездното пространство. Въпреки това, ще дойде време, когато необходимите запаси от ядрената енергия и материали ще бъдат изчерпани, нови звезди, за да се роди няма да бъде, а старото ще се превърне в студеното тяло, или черни дупки.
Звездна ера на еволюцията на Вселената ще приключи след около 1014 години. Този термин е огромна, тя е 10 хиляди пъти по-голямо от времето, изминало от началото на разширяването на вселената до наши дни. Сега съдбата на галактиката. Звездни системи - на галактиката - са съставени от стотици милиарди звезди. В центъра на Слънчевата система, може би има свръхмасивни черни дупки, както е видно от бурните процеси в галактични ядра наблюдавани от астрофизици. За бъдещето на галактиката е много важно редки събития в нашето време, когато всяка звезда от гравитационните взаимодействия с други звезди получава голяма скорост, оставяйки галактиката и се превръща в един междугалактически скитник. Звездите постепенно ще напуснат галактиката и централната му част е ponsmnogu свиване, превръщайки се в един много компактен звезден куп. Тази група от звезди ще се сблъска с друг в газ и този газ да бъде основно ще попаднат в централната свръхмасивна дупка, увеличаване на неговата маса. Звездите ще бъдат унищожени от силите на привличане, лети твърде близо до тази черна дупка.
Последната стъпка - свръхмасивна черна дупка поглъща останките на звезди от централната част на галактиката, а разпръскването на около 90 процента от всички звезди в външните части на пространството. Процесът на унищожаване на галактики над около 1019 години, всички звезди, този път за дълго време излизат и губят правото да бъдат наречени звезди.
За допълнителна процес определя предсказана от съвременната физика нестабилност на ядрената материя. Разбираемо е, че протонът но много дълъг живот, но все още нестабилна частица. Теорията за "велик сдружение", който прогнозира бурните процеси в ерата от 10-34 секунди при 10
32 секунди след началото на разширяване и прогнозира необходимост протон разпад на (както и неутрона и в комплекс ядра, които при тези условия също се смята за стабилен). Средна продължителност на живота му се изчислява на около 1032 години. Протон гниене на крайния продукт - емисионна томография под формата на фотон, неутрино, и евентуално един или повече електрон-позитрон производство двойка. Въпреки протон разпад не е бил наблюдаван директно, няколко физици се съмняват в неизбежността на такъв процес.
Така че, след около 1032 година ядрената веществото напълно се разпада. От света изчезват, дори погасява звезди. Но падането на ядрено вещество много преди този срок ще започне да играе важна роля в еволюцията на Вселената. На позитрони, произтичащи от разпад на нуклоните (генерично име на протони и неутрони) унищожи с електрони, се превръща в фотони, които заедно с фотоните, възникващи в загрява вещество директно нуклон гниене. Само неутрино свободно избяга звездата и да около 30 на сто от общия упадък енергия.
Процесът на разпадане ще поддържа температурата на мъртви звезди и планети на ниво, макар и по-ниска, но все пак значително се различава от абсолютната нула. Например, бели джуджета, охлаждат за 1017 година до температура от 5 Келвин тогава ще поддържа тази температура се дължи на освобождаването на енергия от разпада на материята вътре в тях. Неутронните звезди са готини за годините 1019 до температура от около 100 келвина, а след разпадането на веществото, което те ще поддържа тази температура.
1032 години по-късно, всички ядрени материали, напълно се разпада, звездите и планетите се превръщат в фотони и неутрино.
Няколко различни съдба в разпръснати в пространството на газ, което ще остане след фрактура на галактиките (от теглото на това може да е около един процент от цялата материя във Вселената). Ядрена вещество на този газ е също така, разбира се, ще пробие 1032 година. Въпреки това, в този случай позитрони от упадъка вече
не ще унищожи с електрони - от вероятността крайно разреждане газ отговори на тези частици е изключително малка, и резултатът е рядка плазма електрон-позитрон.
По това време, това е 1032 година, във Вселената ще продължи черни дупки, които произтичат от масивна vvezd след изчезването им, както и свръхмасивни черни дупки, образувани в центровете на галактиките (около съдбата си, ние казваме, малко по-късно).
Какво ще се случи във Вселената след падането на ядрения материал?
Що се върна във вселената са налични фотони, неутрино, плазмен електрон-позитрон и черни дупки. Основната част от масата ще се концентрира на фотони и неутрино. За това е в тези видове материя превърне обикновената материя след падането. Започнете радиация ера. Въпреки това, ние трябва да помним, че тази радиация е много силно охлади.
С разрастването на свят маса плътността на радиация ще падне бързо намалява и плътността брой на частиците и енергията на всеки квантов (и следователно неговата маса). За разлика от това да се лекува средната плътност на обикновената материя под формата на позитрон-електронна плазма и черни дупки намалява само поради намаляването на концентрацията им с разширяването на Вселената. Това означава, че плътността на тези видове материя намалява по-бавно от плътността на радиация. Ето защо, от време 1033 години, плътността на материята вече определя основно от масата, съдържаща се в черните дупки. Това ще бъде много повече от плазмата на електрон-позитрон. Ако масата на неутриното почивка не е нула, тъй като ние сме демонтирани по-горе, че значителна част от средствата за масова ostanegsya в неутрино. На мястото на ерата на светлина, идваща ерата на черните дупки!
Но дори черни дупки не траят вечно. Гравитационното поле близо до черна дупка има, както знаем, създаването на частици; и черни дупки с масата на звездата и повече за придобиване на радиационен кванти. Този процес води до намаляване на масата на черната дупка, тя постепенно се превръща в фотони, неутрино гравитони. Но този процес е изключително бавен. Например, една черна дупка с маса от 10 слънчеви маси ще се изпари над 1069 години, и свръхмасивна черна дупка, чиято маса е все още един милиард пъти повече - за 1096 година. Но постепенно се превърне в черна дупка радиация, и то отново ще се превърне в доминираща маса във Вселената, дойде отново ера на емисиите. Въпреки това, тази радиация е много по-студено от емисии на вещества, в ерата на дезинтеграция. Поради разширяването на радиация плътността на Вселената, както вече бе споменато, пада по-бързо, но плътността на електрон-позитрон плазмата и след 10,100 години тя ще стане доминиращ, а това плазма, с изключение на нея, във вселената няма да има почти нищо.
На пръв поглед картината на еволюцията на Вселената в далечното бъдеще изглежда много песимистично поради постепенното разсейване деградация разпад.
С възрастта на Вселената 10,100 години, светът ще остане на практика само електрони и позитрони са разпръснати в пространството с ужасяващото невалидни плътност: една частица ще се отчита за обем от 10185 тома из цялата вселена се вижда днес. Означава ли това, че в бъдеще ще замрази всички процеси ще бъдат активни движения на физическите форми на материята, тя не може да бъде наличието на който и да е сложна система, а дори и по-голяма интелигентност под всякаква форма?
Не, такова заключение би било погрешно. Разбира се, от сегашната ни гледна точка на всички процеси в бъдеще ще бъдат от изключително забавен, но в действителност и пространствени скали ще бъдат различни след това. Припомнете си, че в началото на разширението на Вселената, когато температурата е около 1027 Келвин, има процес на раждане вещества течеше Бурна реакция, продължителността на което се изчислява 10
34 секунди и пространствения размер от порядъка на 10-24 cm. От гледна точка на тези мащаб и свръхбързи процеси днешните събития във Вселената, включително и нашия живот, това е нещо невероятно бавно и изключително протегна в пространството. Според известния американски физик Дайсън, в който и да е далечно бъдеще може да бъде сложни форми на материята в движение, а дори и разумен живот, макар и в необичайни форми, както и "пулса на живота ще се бие по-бавно, но никога не спира."
Свързани статии