أن الكون في يوم الانهيار ؟

واحدة من أعظم إنجازات القرن ال20 كان تعريف دقيق عن كيفية كبيرة, واسعة و ضخمة هو الكون. مع حوالي تريليوني المجرات المغلقة في حجم نصف قطرها 46 مليار سنة ضوئية ، الكون يسمح لنا لإعادة بناء القصة كاملة من الكون, وصولا إلى الانفجار الكبير و ربما حتى قليلا في وقت سابق. ولكن ماذا عن المستقبل ؟ ما هو الكون ؟ سوف لك ؟

قال أحدهم أن الكون توسع يبطئ. وقد منحت جائزة نوبل عن "اكتشاف" أن توسع الكون يزيد. ولكن من هو على حق ؟ الكون يمكن أن يوم واحد من انهيار في ما يسمى الإنسحاق الكبير (عكس الانفجار الكبير)?

أفضل في المستقبل السلوك المتوقع استنادا إلى سلوك الماضي. ولكن كما أن الناس في بعض الأحيان يمكن أن مفاجأة لنا الكون أيضا.

معدل توسع الكون في لحظة معينة يتوقف على عاملين: الكامل كثافة الطاقة الموجودة في الفضاء-كمية موجودة من انحناء الفضاء. إذا كنا نفهم قوانين الجاذبية وكيف أنواع مختلفة من الطاقة evolyutsioniruet مع مرور الوقت ، ونحن يمكن إعادة بناء كل ما حدث في مرحلة ما في الماضي. ونحن يمكن أن ننظر أيضا في مختلف البعيد الأشياء على مسافات مختلفة وقياس مدى امتدت ضوء ذلك بسبب التوسع في الفضاء. كل المجرة ، السوبرنوفا ، الجزيئية سحابة الغاز, الخ. — أي شيء أن يمتص أو تنبعث ضوء الفضاء سوف اقول قصة كيف التوسع في مساحة امتدت منذ ولادة النور حتى هذه اللحظة من الملاحظة.

من العديد من المستقلين الملاحظات استطعنا أن نستنتج من ما هو مباشر الكون يتكون. قدمنا ثلاثة مستقلة كبيرة سلاسل من الملاحظات:

• في الخلفية الكونية الميكروويف التقلبات في درجات الحرارة ، والتي ترميز المعلومات حول انحناء الكون الطبيعي المسألة ، المادة المظلمة ، النيوترونات المحتوى الكلي من الكثافة.
• الارتباطات بين المجرات على أكبر الميزان — المعروفة باسم باريون التذبذبات الصوتية توفير صارمة جدا قياس إجمالي كثافة المادة ، فإن نسبة من المادة العادية والمادة المظلمة و كيفية تغيير معدل التوسع مع مرور الوقت.
• و الأكثر بعدا ، مضيئة القياسية الشموع في الكون ، السوبرنوفا نوع Ia, تخبرنا عن معدل التوسع والطاقة المظلمة ، وكيف أنها تغيرت مع مرور الوقت.

هذه الخيوط من الأدلة, كل ذلك معا, رسم لنا صورة متماسكة من الكون. يقولون لنا أن هناك في الحديث الكون و تعطينا علم الكونيات في:

• 4.9% من الطاقة من الكون ممثلة العادي المسألة (البروتونات ، النيوترونات والإلكترونات);
• 0.1% من الطاقة من الكون موجود في شكل هائلة من النيوترونات (التي هي مسألة آخر وقت وتصرفت مثل الإشعاع في أوائل أيام);
• 0,01% من الطاقة من الكون موجود في شكل من الإشعاع (مثل الفوتونات);
• 27% من الطاقة من الكون موجود في شكل المظلمة;
• 68% من الطاقة الكامنة في الفضاء نفسه: الطاقة المظلمة.

كل هذا يعطينا الكون مسطح (انحناء 0%), الكون دون الطوبوغرافية العيوب (استأثرت المغناطيسي الكوني سلاسل المجال الجدران أو الكونية القوام), الكون مع التاريخ المعروف التوسع.

معادلات النسبية العامة جدا القطعية في هذا المعنى: إذا كنا نعرف ما في الكون هو اليوم, و قوانين الجاذبية ، ونحن نعلم مدى أهمية كل عنصر في أي فترة معينة من الماضي. في البداية تهيمن الإشعاع و النيوترونات. مليارات من السنين أهم مكونات المادة المظلمة والمادة العادية. على القليلة الماضية مليار سنة — وسوف تزداد سوءا مع مرور الوقت الطاقة المظلمة أصبح العامل المهيمن في توسع الكون. يؤدي هذا الكون لتسريع, من, كثير من الناس لم يعد يفهم ما يحدث.

هناك نوعان من الأشياء التي يمكن قياسها ، عند الحديث عن توسع الكون: التوسع في معدل معدل الفرد المجرات ، من وجهة نظرنا ، انتقل إلى المنظور. فهي ذات الصلة ، ولكن تبقى مختلفة. معدل التوسع ، من ناحية ، يتحدث عن كيف نسيج الفضاء نفسه تمتد على مدى الوقت. هو دائما بأنها السرعة في وحدة المسافة تعطى عادة في كيلومترا في الثانية (السرعة) في megaparsec (المسافة) ، حيث megaparsec حوالي 3.26 متر سنة ضوئية.

إذا لم يكن الطاقة المظلمة ، والتوسع في معدل سقوط أكثر من مرة ، تقترب من الصفر كثافة المادة و الإشعاع سينخفض إلى صفر وكذلك التوسع في حجم. ولكن مع الطاقة المظلمة معدل التوسع لا تزال تعتمد على كثافة الطاقة المظلمة. إذا كانت الطاقة المظلمة كان الثابت الكوني ، فإن معدل التوسع سيكون وجهت إلى قيمة ثابتة. ولكن بعض المجرات من انحسار لنا وتسارعت.

تخيل معدل التوسع كميات معينة: 50 كم/s/MPC. إذا المجرة على مسافة 20 IPC ، فإنه على ما يبدو يتراجع منا بسرعة 1000 كم/ث. ولكن أعطها الوقت ، وبالتالي نسيج الفضاء, المجرة سوف يكون في نهاية المطاف بعيدا عن الولايات المتحدة. مع الوقت سيكون ضعف الآن: 40 MPK, سرعة 2000 km/s. وسوف يستغرق مزيدا من الوقت ، وسوف يكون 10 مرات أكثر: 200 MPK, وإزالة معدل من 10 ، 000 كم/ثانية. مع مرور الوقت سيتم حذفها علىمسافة 6000 لجنة السياسة النقدية من الولايات المتحدة و سيتم التخلص منها بسرعة 300 000 كم/ثانية ، الذي هو أسرع من سرعة الضوء. أكثر الوقت يمر أسرع المجرة بعيدا عنا. هذا هو السبب في الكون هو "تسريع" وتيرة التوسع هو السقوط ، ولكن معدل تباين الفرد المجرات عنا ينمو فقط.

كل هذا يتفق مع أفضل قياسات الطاقة المظلمة هو ثابت كثافة الطاقة الكامنة إلى الفضاء. بمجرد الفضاء يتوسع كثافة الطاقة المظلمة لا تزال مستمرة, و سينتهي الكون "تجميد كبيرة" ، عندما كل ما هو غير مرتبطة معا عن طريق الجاذبية (مثل مجموعتنا المحلية, المجرة, النظام الشمسي) تفريق و تتباعد. إذا كانت الطاقة المظلمة هو في الواقع الكوني هذا التوسع سوف تستمر إلى أجل غير مسمى حتى الكون يصبح باردا فارغة.

ولكن إذا كانت الطاقة المظلمة هي الديناميكية التي من الممكن نظريا, ولكن لا يزال دون أدلة الرصد — يمكن أن ينتهي ضغط كبير أو فجوة كبيرة. في ضغط كبير من الطاقة المظلمة سوف تضعف تدريجيا تتحول عملية توسع الكون ، حتى أنها بدأت تتقلص. حتى أنه قد يكون دوري الكون ، حيث "ضغط" يؤدي إلى الانفجار الكبير. إذا كانت الطاقة المظلمة وسيتم تعزيز نحن في انتظار مصير مختلف ، عندما الهياكل المرتبطة بها سوف تكون ممزقة تدريجيا زيادة معدل التوسع. ولكن اليوم كل شيء يشير إلى أننا في انتظار تجميد كبيرة عندما الكون سوف يتمدد إلى الأبد.

أهم الأهداف العلمية المستقبل المراصد مثل وكالة الفضاء الأوروبية إقليدس أو WFIRST ناسا تشمل قياس ما إذا كانت الطاقة المظلمة هو الثابت الكوني. وعلى الرغم من أن النظرية الرائدة يتحدث في صالح ثابت الطاقة المظلمة ، من المهم أن نفهم أنه قد يكون هناك احتمال لا تستبعد القياسات والملاحظات. تحدث تقريبا ، يمكن أن الكون لا يزال ينهار و ليس مستبعدا. بحاجة إلى المزيد من البيانات.