Oui, bien sûr, cela ne nous concerne probablement pas. Nous ne sommes sûrs de rien pour les 50 prochaines années, et nous n'avons aucune idée de ce qui va se passer, que pouvons-nous dire là-bas pour de nombreuses années à venir.
Mais je me demande toujours comment ce sera là? Comment tout va-t-il se transformer en «bassin de cuivre»?
L'Univers est un objet global qui comprend le temps, l'espace et tout son contenu: les galaxies, les étoiles, les planètes, leurs lunes, tous les autres corps, toute matière, toute énergie. Cet objet énorme et merveilleux est né une fois. Comme toutes les bonnes choses, l'univers a aussi sa fin. Avec le passé et l'origine de l'Univers, les scientifiques semblent avoir décidé. Mais les prédictions sur la fin de l'Univers restent un ensemble de théories qui produisent des résultats différents en fonction des valeurs acceptées de plusieurs constantes.
Naissance et vie
La théorie dominante de l'origine de l'univers dans la science moderne est le Big Bang. Si nous extrapolons l'expansion apparente de l'Univers, il y a 13,799 ± 0,021 milliard d'années, toute la matière était à un point de taille nulle avec une densité et une température infinies. Puis l'expansion a commencé. Rares sont les processus ultérieurs qui sont pleinement compris dans la physique moderne.
En picosecondes, des particules élémentaires ont été générées à partir du plasma quark-gluon. Par la suite, des protons et des neutrons se sont formés à partir d'eux, qui à leur tour ont donné des noyaux d'isotopes légers. Jusqu'à présent, seuls les noyaux - la matière est loin des atomes.
Après 70 mille ans depuis le point de départ, la matière commence à dominer le rayonnement. Environ 380 000 ans après le Big Bang, les électrons et les noyaux forment pour la première fois des atomes neutres. Les étoiles n'existent pas encore. Les tout premiers sont formés à partir de 550 millions d'années après le Big Bang. Les étoiles se rassemblent dans les galaxies. Ces derniers sont formés par interaction gravitationnelle en grappes.
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Selon l'hypothèse nébulaire, ≈9 milliards d'années après le Big Bang (ou ≈4,6 milliards d'années), ce qui allait devenir plus tard le système solaire a commencé à se former à partir d'un nuage de gaz et de poussière. Fragment du nuage compressé en boule au centre, les parties environnantes également compressées et tournées plus rapidement, formant un disque caractéristique. Notre étoile s'est éclairée depuis la boule, des planètes se sont formées dans les régions froides en épaississant la matière.
Dans cette brève description, nous nous intéressons à la possibilité de prédire combien de temps le Soleil peut encore exister. 13,799 milliards d'années après que tout a commencé, nous avons une Terre bleue, une vie et une pornographie gratuite sur les réseaux de données. L'ordre de vie qui nous convient existera pendant longtemps, mais seulement selon les normes humaines.
Dans 2,4 milliards d'années, la Voie lactée et la galaxie d'Andromède entreront en collision. Il n'y aura personne pour l'observer depuis la Terre. La vie sur notre planète s'éteindra dans environ un milliard d'années - le soleil fournira trop de chaleur et les océans s'évaporeront tout simplement. L'étoile elle-même durera longtemps.
Cycle de vie du soleil.
Dans des milliards d'années, le Soleil sera déjà une géante rouge qui a longtemps épuisé ses réserves d'hydrogène carburant. Il s'agrandira environ 250 fois. Certaines études montrent qu'avant de s'effondrer en une naine blanche, le Soleil capturera toujours la Terre, car l'orbite de la planète descendra plus bas. Cependant, peu importe - dans 7,6 milliards d'années, lorsque cela se produira, il n'y aura plus rien de vivant sur notre planète. Le soleil brillera encore des milliards d'années, mais beaucoup plus sombre. Il finira par se transformer en nain noir. Dans un autre milliard d'années, la gravité des autres étoiles emportera les planètes restantes. Le système solaire cessera d'exister.
Au cours des centaines de millions d'années à venir, il n'y a pas lieu de s'inquiéter de la mort de la Terre - pendant cette période, le système solaire est stable. Brûler le carburant d'une étoile voisine dans des milliards d'années n'est même plus un problème. L'humanité moderne a de réels défis qui menacent de détériorer considérablement la qualité de vie. Il y en a beaucoup: des antibiotiques qui cessent de fonctionner en raison de l'apparition de superbactéries au changement climatique mondial dû à la libération de gaz à effet de serre. Enfin, il existe un danger banal de déclencher une guerre thermonucléaire ou de se détruire d'une autre manière.
Peut-être que nos descendants déplaceront l'orbite de la Terre ou même en migreront. Peut-être que la Terre survivra à ce processus sans aide inutile. Mais à quels problèmes la post-humanité sera-t-elle confrontée, qui quittera le «berceau de la civilisation»? Qu'est-ce qui attend les autres formes de vie extraterrestres? La question du destin ultime de l'Univers se situe à la frontière de la science cosmologique moderne.
Compression
L'univers est en expansion, les galaxies se dispersent les unes des autres. Peut-être que le taux d'expansion ralentira, atteindra zéro, puis ira dans la direction opposée. L'univers peut commencer à se rétrécir, s'effondrant progressivement en trous noirs. Et ces trous noirs fusionneront en un seul. Cette hypothèse est appelée "Big Compression".
Dans la loi de Hubble, l'état d'expansion de l'Univers est déterminé par sa densité. Si la densité est inférieure à la valeur critique, l'Univers continuera à croître en taille et à se refroidir. Si la densité de l'Univers est plus élevée, la force gravitationnelle arrêtera progressivement la diffusion et la dirigera vers l'arrière. L'univers rétrécira.
L'effondrement sera différent de l'extension d'origine. D'énormes amas de galaxies convergeront, puis des galaxies entières commenceront à fusionner. À un moment donné, les étoiles se rapprocheront si près les unes des autres qu'elles en viendront à de fréquentes collisions. Les étoiles ne pourront pas dissiper la chaleur générée et commenceront à exploser, laissant un gaz chaud et non homogène. En raison de l'augmentation de la température, ses atomes se désintègrent en particules élémentaires, qui seront absorbées par la coalescence des trous noirs. L'hypothèse n'indique pas quelle sera la fin.
Il existe une autre hypothèse de continuation - le Big Bounce. La formulation simple dit que l'Univers connaît des cycles de Big Bang et de Big Compression. Peut-être que cet Univers est né de l'effondrement du précédent. Cela signifie que nous vivons à l'un des points d'un cycle sans fin de contractions et d'explosions. Cependant, leur numérotation n'a pas de sens en raison du passage du point de singularité. Certaines théories affirment que la Grande Compression se traduira par le même état qui a tout déclenché. Un autre Big Bang se produira. Le cycle se poursuivra indéfiniment.
Mais les dernières observations expérimentales de supernovae éloignées en tant qu'objets de luminosité standard et la compilation d'une carte de rayonnement relique montrent que l'expansion ne ralentit pas, mais s'accélère.
Expansion
La grande déchirure suggère que dans le futur, toute la matière de l'univers, les étoiles et les galaxies, les particules subatomiques, l'espace et le temps lui-même seront déchirés par le taux d'expansion. Le scénario de cette mort dit que 60 millions d'années avant la finale, la Voie lactée va se désintégrer, et dans trois mois le travail du système solaire sera perturbé. Une demi-heure avant la grande déchirure, la Terre (ou une planète similaire) s'effondrera, et dans une nanoseconde, les atomes commenceront à s'effondrer. Selon l'hypothèse, tout cela ne se produira qu'après 22 milliards d'années, après l'extinction du Soleil en une naine blanche.
Cependant, la théorie la plus populaire reste l'expansion constante et la mort thermique qui en résulte.
Dans des milliards d'années, les étoiles s'éteindront. Des naines blanches, des étoiles à neutrons et des trous noirs naîtront de leurs restes. Dans 150 milliards d'années à partir du moment actuel, avec la même accélération de la récession des galaxies, toutes les galaxies en dehors du groupe local iront au-delà de l'horizon cosmologique. Les événements du groupe local ne pourront en aucun cas influencer les événements dans les galaxies lointaines, et vice versa. Lors de l'observation d'une galaxie lointaine, le temps ralentira puis s'arrêtera simplement. En d'autres termes, après 150 milliards d'années, un observateur du groupe local ne verra jamais d'événements dans des galaxies éloignées. Plus aucun vol vers eux, ni aucune forme de communication ne sera possible.
Après 800 milliards d'années, la luminosité du Groupe Local diminuera sensiblement. Les étoiles vieillissantes donneront de moins en moins de lumière, les naines rouges mourront en blanches. Dans 2 trillions d'années, en raison du décalage vers le rouge, les galaxies lointaines seront impossibles à détecter de quelque manière que ce soit: même les longueurs d'onde de leurs rayons gamma seront supérieures à la taille de l'univers observable.
Dans 100 trillions d'années, la formation des étoiles prendra fin, leurs restes brilleront faiblement dans l'espace. Une fois la dernière étoile éteinte, l'espace sera parfois éclairé par des fusées éclairantes de fusion de deux naines blanches. Après 1015 ans, les planètes tomberont sur les restes de leurs anciennes étoiles ou iront vers d'autres corps. De même, dans 1019-1020 ans, les objets quitteront les galaxies. Une petite partie des objets tombera dans un trou noir supermassif.
Le développement ultérieur dépend de la stabilité ou non du proton. Certaines expériences affirment que la demi-vie minimale d'un proton est de 1034 ans. Si tel est vraiment le cas, dans 1040 ans, presque seuls les leptons et les photons resteront dans l'Univers. Les restes d'étoiles disparaîtront, seuls les trous noirs resteront. Peut-être que le processus de mort des nucléons prendra plus de temps.
Dans 10100 ans à partir du moment présent, les trous noirs s'évaporeront sous l'effet du rayonnement Hawking. Enfin, l'univers sera presque complètement vide. Des photons, des neutrinos, des électrons et des positrons y voleront, se heurtant occasionnellement.
Si les protons sont stables, après 101500 fusion froide et tunnel quantique, les noyaux légers se transformeront en atomes de fer 56Fe. Les éléments plus lourds que cet isotope se désintègrent avec l'émission de particules alpha. Dans 101026 ans, le tunnel quantique transformera de gros objets en trous noirs. Peut-être que les étoiles de fer se transformeront en étoiles à neutrons dans 101076 ans.
Il est possible que dans 10101056 ans, les fluctuations quantiques donnent lieu à un nouveau Big Bang. Bien que dans ce vide même une créature intelligente puisse naître: une estimation approximative de l'heure de la naissance du cerveau de Boltzmann est une fois tous les 101050 ans.
Il existe d'autres hypothèses plus exotiques. Par exemple, en 2010, les scientifiques ont prédit que dans cinq milliards d'années le temps se terminerait. Cet événement sera difficile à voir ou à prévoir d'une manière ou d'une autre, il est promis d'être soudain. L'espace peut se terminer en raison de l'effondrement d'un faux vide en un vrai, dans un état d'énergie inférieure, ce qui, éventuellement, entraînera la destruction complète des objets dans l'Univers.
Toutes ces hypothèses sont conçues pour les réalités actuelles d'une simple équation d'état pour l'énergie noire. Comme son nom l'indique, on sait peu de choses sur l'énergie noire. Si le modèle inflationniste de l'Univers est correct, alors dans les premiers instants après le Big Bang, il y avait d'autres formes d'énergie noire. Peut-être que l'équation d'état changera. Les conclusions qui peuvent en être tirées changeront. Il est difficile de prévoir ce que nous apprendrons sur l'énergie noire si elle ne s'est développée qu'à la fin du siècle dernier.
Voici une autre version du physicien théoricien Joseph Lykken du National Accelerator Laboratory. Fermi. Lors de la conférence annuelle de l'Association américaine pour l'avancement de la science (AAAS), il a présenté la théorie de la mort de l'univers entier.
Le chercheur a déclaré que l'étude des propriétés du boson de Higgs découvert confirme l'hypothèse de l'instabilité de l'univers. Cela signifie que tôt ou tard, il peut cesser complètement d'exister sous la forme sous laquelle nous le connaissons.
Le blâme était la masse de la "particule de Dieu", fixée par les détecteurs du Grand collisionneur de hadrons (LHC), - 126 gigaélectronvolts.
Lorsque Peter Higgs a prédit l'existence d'un boson élémentaire en 1964, sa masse théorique pouvait aller de 114 à plusieurs centaines de gigaélectronvolts. Mais le résultat obtenu s'est avéré être dans cette zone frontière, en dessous de laquelle l'hypothèse du vide dit "faux" est admise.
En termes simples, avec de telles propriétés d'une particule subatomique instable, le vide dans l'Univers peut ne pas être aussi vide qu'on le pense généralement. Si nous supposons qu'il possède réellement une certaine quantité d'énergie, alors avec une certaine probabilité, un vrai vide «vide» peut apparaître au hasard dans une région de l'espace.
«À un moment donné, en raison des fluctuations quantiques, une petite bulle de vide donnera naissance à un univers alternatif», explique Likken. "En raison de son niveau d'énergie plus faible, il se dilatera à la vitesse de la lumière, absorbant tout ce qui l'entoure."
En fait, nous parlons d'un nouveau Big Bang et du remplacement d'une génération de l'Univers par une autre. Mais vous ne devriez pas faire le plein de sel et d'allumettes. Premièrement, la «version» de l'espace extra-atmosphérique qui nous entoure s'est avérée suffisamment stable pour survivre pendant 13,5 milliards d'années. Si une catastrophe éclate, elle se produira il y a très, très longtemps. Deuxièmement, l'expansion de la bulle hypothétique se produira à la vitesse maximale possible, ce qui signifie qu'il ne sera pas possible de prédire la fin du monde, et cela se produira de manière inattendue et complètement invisible pour tous les êtres vivants.