Det som överraskar oss mest i universum är hur lite vi vet om det. Och precis som vi vill veta vad som händer med vår död, ställer vetenskapen frågan om vad som händer i slutet av universum. Det vetenskapliga samfundet har producerat många teorier - och vissa är verkligen imponerande.
Stor komprimering
Den mest övertygande teorin om hur universum började är Big Bang, när all materia först var i form av en singularitet, en oändligt tät punkt i ingenting avgrund. Eftersom något orsakade explosionen. Materiet expanderade med en otrolig takt och formade i slutändan det universum vi ser idag.
Big Squeeze är, som du kanske gissar, motsatsen till Big Bang. All materia expanderar utåt mot universumets kanter under påverkan av vårt universums tyngdkraft. Enligt denna teori kommer tyngdkraften så småningom att sakta ner och börja dra sig samman. Denna sammandragning kommer att föra all materia (planeter, stjärnor, galaxer, svarta hål - allt) tillbaka till centrum från vilket allt började och pressas in i en singularitet. Vi kommer att befinna oss i samma förhållanden som universum var innan Big Bang - all materia i universum kommer att komprimeras till en oändlig punkt - det oändliga.
Men det kommer troligtvis inte att hända, enligt den kunskap vi nu har, eftersom universum expanderar i en allt snabbare takt.
Universumets oundvikliga värmedöd
Kampanjvideo:
Tänk på värmedöd som exakt motsatsen till Big Shrink. Tyngdkraften kommer inte att kunna övervinna expansionen, så universum kommer helt enkelt att expanderas exponentiellt. Galaxerna kommer att driva isär som olyckliga älskare, och natten mellan dem växer bredare och bredare.
Universum lever enligt samma regler som alla termodynamiska system, och de slutligen slutar på samma sätt: när värmen fördelas jämnt. Grovt sett kommer vinden att bära värme över hela universum, och det kommer att bli kallt, mörkt och tråkigt. Alla stjärnor som vi känner blir mörkare en efter en, och en dag kommer det inte att finnas tillräckligt med energi för att antända nya. Hela universumet kommer att släckas. Det kommer att vara, men i form av partiklar, och deras rörelse kommer att vara helt slumpmässigt. Universum kommer att vara i ett jämviktstillstånd och dessa partiklar kommer att studsa av varandra utan att utbyta energi. Vi kommer att förbli”en skrynklig rumpa, en spett, i skuggan under bänken, där vinkeln inte tillåter strålen att tränga in. Och vi håller oss samman i en omfamning med lera, räknar dagar, i humus, i sediment, i ett kulturellt lager.
Värmedöd på grund av svarta hål
Enligt populärteorin kretsar det mesta i universum kring svarta hål. Titta bara på galaxer, som innehåller nästan allt, och supermassiva svarta hål i deras centrum. Svarta hål äter upp stjärnor och hela galaxer som korsar händelseshorisonten.
I ett ändligt universum kommer dessa svarta hål så småningom att konsumera det mesta av saken och lämna oss ensamma med det mörka universum. Ibland kommer det att bli en blixt, nästan som blixt, när objektet kommer tillräckligt nära det svarta hålet för att släppa ut energi, och allt kommer att springa ut i mörkret igen. I slutändan kommer endast gravitationskällor att förbli någonstans. Massiva svarta hål sväljer mindre och blir ännu större. Detta kommer att vara universums slutliga tillstånd. Med tiden förångas svarta hål (förlorar sin massa) och avger så kallad Hawking-strålning. Så när det sista svarta hålet dör, sitter vi kvar med jämnt fördelade subatomära partiklar av Hawking-strålning.
Tidens slut
Om det finns något evigt är det dags. Oavsett om universum existerar eller inte, går tiden som vanligt. Annars skulle det inte finnas något sätt att skilja det ena ögonblicket från det nästa (även om det finns en teori om att tiden bara är en händelseföljd). Men vad händer om tiden bara frös? Tänk om det inte finns fler stunder? Precis samma minut i tid, för alltid.
Anta att vi lever i ett universum när det aldrig slutar. Med en oändlig tid kommer allt som kan hända att ske med 100 procent chans (enligt Poincarés teori). Samma paradox kommer att hända om du lever för alltid. Du lever en oändlig tid, så alla händelser garanteras att hända (och kommer att hända ett oändligt antal gånger). Därför, om du lever för alltid, är chansen att du fryser i tid 100 procent. Eftersom detta antagande har förvirrat många beräkningar som har försökt förutsäga slutet på vårt universum, har forskare föreslagit något annat: själva tiden måste stoppa en dag.
Låt oss säga att du lever för att uppleva detta (miljarder år efter jordens slut), men du kan inte förstå att något gick fel. Tiden kommer bara att stoppa och allt kommer att frysa, som en stillbild, som en rollspelare, för alltid. Men det kommer inte att vara för alltid, för tiden kommer helt enkelt inte att gå framåt. Det kommer bara att vara ett ögonblick i tiden. Du kommer aldrig att dö eller bli gammal. Detta är en slags pseudo-odödlighet, men du kommer aldrig att veta om det.
Stor rebound
The Big Rebound liknar Big Squeeze, men mycket mer optimistisk. Föreställ dig samma scenario: tyngdkraften bromsar universums expansion och kondenserar allt till en punkt. Enligt teorin kan denna komprimering räcka för att starta ytterligare en explosion, och universum kommer att börja igen. Ingenting förstörs utan omfördelas.
Fysiker tycker inte om denna förklaring, så vissa forskare tror att universum helt enkelt inte kommer att återgå till singulariteten. Snarare kommer det att komma mycket nära detta tillstånd och studsa ut, precis som en boll studsar från golvet. Big Bounce är mycket lik Big Bang i detta avseende och kan teoretiskt leka ett nytt universum. I denna svängande cykel kan vårt universum bli det första universum i en serie, eller fyra hundra. Ingen kommer att veta om det.
Den stora klyftan
Oavsett hur allt hamnar, måste forskare använda ordet”stort” för att beskriva detta slut. Enligt denna teori påskyndar en osynlig kraft som kallas "mörk energi" expansionen av det observerbara universum. Så småningom kommer expansionen att accelerera lika snabbt som Enterprise, med en varpfaktor på nio, att universum inte har något annat val än att brista i intet.
Den läskigaste delen av denna teori är att även om de flesta av dessa scenarier inträffar efter att stjärnorna har bränt ut, bör Big Rip inträffa, enligt tidiga uppskattningar, om 16 miljarder år. I detta skede kommer universum, planeter och teoretiskt liv fortfarande att existera. Denna katastrof kan bränna henne levande, riva henne bort från allt som finns och mata utrymme lejon som lever mellan universerna. Det är inte känt vad som kommer att hända. Men denna död är helt klart mer brutalt än den långsamma hetdöd.
Vakuummetastabilitetshändelse
Denna teori är beroende av tanken på att universum finns i ett fundamentalt instabilt tillstånd. Om du tittar på betydelsen av kvantpartiklar är det inte svårt att gissa varför vissa tror att vårt universum balanserar på randen av stabilitet. Vissa forskare föreslår att miljarder år senare helt enkelt kommer att falla från universum. När detta händer, vid någon tidpunkt, kommer en bubbla att dyka upp i universum. Denna bubbla expanderar i alla riktningar med ljusets hastighet och förstör allt den berör. Så småningom kommer denna bubbla att förstöra allt i universum.
Men oroa dig inte: universum kommer fortfarande att vara där. Fysikens lagar kommer att vara olika och möjligen ett annat liv. Men det kommer inte att finnas något i universum som vi inte kan förstå.
Tidsbarriär
Om vi försöker beräkna sannolikheter i multiversen (som har ett oändligt antal universum) kommer vi tillbaka till problemet som beskrivs ovan: allt kan hända med 100 procent sannolikhet. För att komma runt detta problem tar forskare helt enkelt en del av universum och beräknar sannolikheten för det. Det fungerar, men gränserna som de avgränsar skär oundvikligen ett område av resten av världen.
Eftersom fysiklagarna inte ger mening i ett oändligt universum, är den enda slutsatsen som kan dras att det finns en fysisk gräns, en gräns som inte kan överskridas. Och om fysiker ska tro, kommer vi under de närmaste 3,7 miljarder åren att korsa denna tidsbarriär och universum kommer att sluta för oss. Även om det är mycket mer troligt att vi helt enkelt inte kan förstå och beskriva denna princip med vår fysiska terminologi.
Det kommer inte att vara (eftersom vi bor i multiversen)
Enligt scenariot för en multivers med ett oändligt antal universum kan dessa univers uppstå även under vår existens. De kunde till och med börja uppstå med Big Bang. Ett universum kommer att sluta med en stor komprimering, ett annat med hetdöd, ett tredje med en stor ripp, och så vidare. Men det spelar ingen roll: i multiversen är vårt universum bara ett av många andra. Och även om vår värld smuldrar som en regnbåge i tomrummet mellan universum, kommer det stora "universum" att vara kvar. Och eftersom det kommer att finnas ett annat universum och existens och liv i det, hotar ingenting oss.
Antalet nya universum kommer alltid att vara större än de gamla, så i teorin ökar antalet universum.
Evigt universum
Under en lång tid trodde man att universum var, är och alltid kommer att vara. Detta är ett av de första koncepten som människor skapade om universums natur, men nyligen har denna teori fått en ny drivkraft, som redan allvarligt stöds ur fysikens synvinkel.
Så, nedräkningen av tid började inte med Big Bang-singulariteten, tiden kunde ha existerat tidigare (oändlighet före det), och singulariteten och den resulterande explosionen kunde vara resultatet av kollisionen mellan två klossar (rymd-tidstrukturer med en högre nivå av att vara). I denna modell är universum cykliskt och kommer att fortsätta att expandera och kontraheras för evigt.
Vi kan förresten räkna ut det under de kommande 20 åren - vi har Planck-satelliten, som har utforskat rymden på jakt efter mönster med mikrovågsbakgrund som kommer att berätta något om universums ursprung. Detta är en lång process, men det kommer att ge oss kunskap om hur vårt universum började och eventuellt berätta för oss hur det kommer att sluta.
Ilya Khel