Kan et Stort Hul til forårsage et nyt Big Bang?

Der er flere spørgsmål, der ikke vil lade os til at sove om natten, og de relaterer sig til den endelige skæbne for hele kosmos. Stjernerne lyser, skal du erstatte dem med nye, kan de også fade, og alle er gentaget indtil Universet løber tør for brændstof. De galakser smelter sammen og smide væk sagen, og rummet mellem grupper og klynger af galakser, der vil udvide sig for evigt. Mørk energi fører til, at denne udvidelse er ikke kun uafvendelig, men er stigende. Men om en sådan vil være enden? Kan dette "stort hul" (hvor det i sidste ende vil være uendeligt langt væk fra hinanden) føre til et nyt "big Bang"? Når universet vil udvide sig hurtigt nok til at bryde de atomer og adskille dem fra de kvarker... er Dannet, hvis quark-gluon suppe?

På spil, er skæbnen for Universet, i hvert fald.

Hvad vil der ske med Universet i sidste ende?

Hvis du ser på en tilfældig fjern galakse i Universet, der er en stor sandsynlighed for, at du vil finde, at det lyser mere røde end de stjerner, der lyser i vores galakse. Tilbage i 1920-erne fandt forskerne, at dette mønster er bevaret i Generelt: jo længere væk galaksen, redder dens lys. I forbindelse med den Generelle relativitetsteori, blev det hurtigt klart, at dette er på grund af den udvidelse af den meget struktur i rum med tiden.

Næste trin var at kvantitativt at beregne, hvor hurtigt universet udvider sig, og hvordan denne andel har varieret over tid. Årsagen til vigtigheden af dette, fra et teoretisk synspunkt, er, at historien om Universets udvidelse besluttet, at det var. Hvis du ønsker at lære, hvad der gør din universet på de største skalaer til at måle, hvordan universet har udvidet over kosmisk tid, vil hjælpe dig.

Hvis dit univers er fyldt med stof, du ville forvente, at den sats af ekspansion vil falde i forhold som stoffet fortyndes. Hvis det er fyldt med stråling, den sats af ekspansion vil falde endnu mere, fordi den stråling i sig selv er den rødforskydning og mister energi. Universet med fysisk krumning, kosmiske strenge, eller energi, der er iboende i den plads, alt vil udvikle sig forskelligt, afhængigt af forholdet af alle komponenter af energi.

Baseret på det fulde sæt af målinger, vi var i stand til at gennemføre den, herunder variable stjerner, galakser af forskellige typer og deres egenskaber, og supernova af type Ia, og den kosmiske mikrobølge baggrund, og klyngedannelse og korrelationer af galakser, vi var i stand til at bestemme præcis, hvad universet er lavet. I særdeleshed, det består af:

• 68% af mørk energi;
• for 27% af mørkt stof;
• for 4,9% af almindeligt stof;
• 0,09% neutrinoer;
• 0,01% af den stråling.

Plus eller minus korrektion i et par tiendedele af en procent i hvert enkelt tilfælde.

I Vores univers, domineret af mørk energi, er særlig interessant, fordi denne del af Universet, der ikke eksisterer, for ikke at nævne hans dominans. Og dog, her er vi, efter 13,8 milliarder år efter Big Bang, vi lever i et Univers, hvor mørk energi drev af Universets udvidelse.

Mørke energi, der omgiver en masse spørgsmål. Hvad er dens natur? Hvor kommer det fra? Det er konstant eller ændrer sig med tiden? Endelige svar nej, men viser, at mørk energi er et kosmologisk konstant. Med andre ord, det opfører sig som en ny form for iboende energi til rummet. Med udvidelsen af Universet, hun skaber et nyt rum, som indeholder alle de samme uniform mængden af mørk energi.

Alligevel, det er vores bedste idé på det tidspunkt. Fra et teoretisk synspunkt er der flere kendte måder at skabe en kosmologisk konstant, og derfor kan denne forklaring — indtil da, mens de data, der er i overensstemmelse med det — vil fortsat være at foretrække. Men der er ingen grunde til, at mørk energi ikke kan være noget mere kompliceret.

Det kan være noget, der nedbrydes med tid, bliver mindre og mindre tæt, omend lidt. Det kan være noget, der ændrer tegn i en fjern fremtid fører til re-etablering af Universet i Stor Kompression. Det kan også være noget, der bliver stærkere, hurtigere og hurtigere, og udvider Universet sig over tid. Denne indstilling medfører, at manuskriptet til den Store Forskel.

Når vi taler om enhver komponent af energi i Universet, vi taler om, og dens ligning af staten, som beskriver, hvordan hun evolyutsioniruet over tid i Universet. Astrofysik er brugt til den parameter w, hvor w = 0 svarer til noget, w = 1/3 svarer til den stråling, w = -1 svarer til den kosmologiske konstant.

Mørk energi, tilsyneladende, er w= -1, men dette er ikke korrekt. For eksempel, det nye værk samarbejder Subaru Hyper Suprime-Cam, har tilføjet nye restriktioner for ligningen af mørk energi. Selv om mørk energi meget overbevisende svarer til w = -1, der er også spekulationer om, at hun kunne være endnu mere negativ. Hvis hun virkelig er — hvis det viser sig, at w < -1 og ikke lig med -1, — så en Stor Kløft uundgåelig.

Hvis en Stor Kløft er uundgåelig, universet ikke blot udvider sig, men fjerne objekter er hurtigere væk fra os hurtigere og hurtigere over tid (på grund af mørk energi). Men også genstande, der er holdt sammen på grund af noget grundlæggende kræfter, der i sidste ende vil blive brudt den stigende kraft af mørk energi.

Efter mange milliarder af år ude i fremtiden, vores lokale gruppe vil se, hvordan stjernerne i udkanten af byen, er kastet ind i rummet,fordi adskil alvoren af vores fremtid, fra den fjerne galakse: Mlekojedy. Over tid, flere og flere stjerner er smidt ud, det er ikke ødelagt den struktur, der er kendt for os som galaxy, og den vil ikke blive til en usammenhængende samling af milliarder af stjerner og stjernernes lig.

Over tid vil verden være med at springe ud af deres sol-systemer, fordi den mørke energi vil stige, og derefter selv planeter vil blive brudt. I de sidste øjeblikke, der besiddes af atomare og molekylære kræfter, vil objekter blive brudt, elektronerne ville glide fra deres atomer, atomkerner ville falde fra hinanden, og selv de kvarker vil blive adskilt. Og så vil de bryde.

se, om vi Venter på et nyt Big Bang?

Hvis en Stor Forskel, er en korrekt model af Universet, og at alt i Universet vil blive reduceret til de mest grundlæggende dele af noget meget matcher de første faser af Big Bang.

Men, quark-gluon plasma vil være forskellige fra, hvad det var under Big Bang. For det første, Big Bang er præget af varm og tæt tilstand, en Stor Forskel vil være meget kold og spredte. For det andet, at Big Bang er kendetegnet ved, at alt stof og energi i Universet, der er komprimeret ind i en lille mængde af plads, men med den Store Forskel, at de vil blive spredt i milliarder af lysår væk. Hertil kommer, at Big Bang repræsenterer en tilstand af relativt lav entropi, men med et Stort Hul entropi vil være 10³⁵ gange større end ved Big Bang.

Men der er håb.

Måske er mørk energi, hvilket vil føre til et Stort Hul, vil være i stand til at genstarte Universet. Hvis styrken af den mørke energi stiger, denne mørke energi, der er forbundet med stoffet i rummet i sig selv, og dermed kan være helt den samme tidlige periode i historien for vores Univers, når rummet ekspanderer med en enorm hastighed: kosmisk inflation. Inflationen fjerner alle eksisterende stof og energi i Universet, så der kun er det stof af plads. Efter en periode med inflation den energi, der er på en eller anden måde omdannes til partikler, elektromagnetiske stråling og stråling, der fører til Big Bang. Dette scenario har allerede været betragtet som tidligere, og er kendt som forynget univers.

Hvis en Stor Hul er et rigtigt scenarie i slutningen af det Univers, han vil bare rive alle spørgsmål fra hinanden, og universet ville være meget tom, men med en enorm mængde af energi, som er væsentlige for plads. Hvis energien er meget stor, kan du bryde den struktur i rummet i sig selv — men det er en meget anderledes situation.

Tro? Fortæl os i vores