BIG CRUNCH -TEORIA: HISTORIA, PERIAATTEET, TOSIASIAT PUOLESTA JA VASTAAN - ARTE - 2025

Loppurysäys, Loppurysäys, tai Big Implosion teoria esittää, että maailmankaikkeus lopulta sopimuksen uudelleen muodostaa suuren singulariteetti aika-avaruudessa. Siksi se on eräänlainen Ison räjähdyksen kääntö.

Jos maailmankaikkeus sai alkunsa singulaarisuuden väkivaltaisessa laajenemisessa, johon kaikki avaruus-aika oli keskittynyt, niin sen loppu on juuri käänteinen prosessi. Idea ei ole uusi, koska tutkijat ovat pitkään miettineet, pystyykö painovoima, aineen suuri arkkitehti, myös eräänä päivänä aiheuttamaan sen kokonaisen romahduksen.

Kuva 1. Tämä animaatio näyttää jotain siitä, mitä tapahtuisi ison romauksen aikana: galaksit lähestyvät toisiaan, kunnes ne muodostavat singulaarisuuden pienessä tilassa. Lähde: Wikimedia Commons.

Big Crunch puhuu siitä, millainen maailmankaikkeuden loppu olisi, jos painovoima vallitsisi. Se ei ole teoria sen alkuperästä, vaikkakin on toinen, värähtelevän maailmankaikkeuden oma, joka yhdistää suuren rapistumisen ison räjähdyksen kanssa tuottamaan kuvan äärettömistä universumista jatkuvissa laajenemis- ja supistumisjaksoissa.

Vaikka maailmankaikkeus laajenee tällä hetkellä, ja tämän tueksi on paljon todisteita, iso romahdus viittaa siihen, että painovoima on jossain vaiheessa riittävän voimakas tämän laajentumisen lopettamiseksi.

Eikä vain pysäytä se, vaan käännä se pisteeseen, joka aiheuttaa jatkuvan supistumisen, tuomalla tähtiä ja galakseja lähemmäksi. Mutta se ei olisi kaikkea, tekemällä sopimuksesta maailmankaikkeus kuumenee asteittain käsittämättömään mittakaavaan, aiheuttaen planeetoista elämättömyyttä.

Pakkaus jatkuu, kunnes avaruus-aika ja kaikki siinä oleva pelkistyy yksilöllisyydeksi, josta voi lopulta syntyä uusi maailmankaikkeus. Tai ehkä ei, koska tällä hetkellä ei ole mitään keinoa tietää.

Big Crunch -teorian historia ja periaatteet

Vaikka toistaiseksi todisteet maailmankaikkeuden laajenemisesta ovat kiistattomia, painovoima ei koskaan lakkaa olemasta, koska siitä voi tulla hallitseva voima milloin tahansa ja saada planeetat, tähdet ja galaksit tulemaan lähemmäksi toisiaan.

Tutkijoiden mukaan nykyinen laajentuminen johtuu tummasta energiasta, kentästä, joka täyttää kaiken avaruuden, mutta jonka todellista luonnetta ei tunneta, vaikka sen ajatellaan tuottavan itse tila, ja kasvaa tilan kasvaessa.

Ja mitä enemmän maailmankaikkeus laajenee, sitä enemmän tilaa syntyy ja sitä enemmän tummaa energiaa negatiivisella paineella, luodaan äärettömän ja yhä nopeamman laajentumisen skenaario.

Jos kuitenkin aloitat suljetusta maailmankaikkeudesta, laajentuminen ei voi jatkua ikuisesti ja pimeän energian on välttämättä heikentynyt, vaikka ei tiedetä, milloin se alkaisi tapahtua. Jotkut uskovat, että se on jo alkanut, vaikka maailmankaikkeus näyttää lisäävän sen laajentumisnopeutta.

Tämä heikentyminen saa painovoiman ottamaan hallitsevan roolin, mikä aiheuttaa maailmankaikkeuden tiheyden lisääntymisen uudelleen. Vähintään 3 atomin / kuutiometrin tiheyden katsotaan olevan välttämätöntä tämän tapahtumiseksi.

Tällä tavoin galaksit tulevat lähemmäksi ja saapuu aikaan, jolloin ne kaikki muodostavat valtavan galaksin, joka sitten keskittyy antamaan ainutlaatuisen mustan aukon, uskomattoman pienten ulottuvuuksien ainutlaatuisuuden.

Kuva 2. Galaktioiden mahdollinen kaatuminen on syy kosmologiselle spekuloinnille. Lähde: Wikimedia Commons.

Se on eräänlainen Big Bang käänteisesti, vaikka tämän erittäin kuuman uuden maailmankaikkeuden ominaisuudet olisivatkin aivan erilaisia, koska tiheys ei enää olisi tasainen.

Mahdolliset maailmankaikkeuden geometriat

Kosmologisen kriteerin mukaan, jos maailmankaikkeuden tiheys on homogeeninen, sen kaarevuus määritetään keskimääräisen tiheyden perusteella, mainitun kaarevuuden ollessa vakio. Indikaattori on kaarevuusparametri Ωo:

Ωo = maailmankaikkeuden keskimääräinen tiheys / kriittinen energian tiheys

Jos kriittinen energiatiheys on tasaisen maailmankaikkeuden, ilman kaarevuutta. Tätä parametria varten on kolme mahdollisuutta: Ωo = 1, suurempi kuin 1 tai pienempi kuin 1. Kun Ωo> 1, meillä on pallomainen tai suljettu maailmankaikkeus, jossa iso romahdus on hyvin todellinen mahdollisuus.

Nykyiset mittaukset osoittavat tason geometrian universumin, joten Big Crunch -hypoteesillä ei tällä hetkellä ole tiedeyhteisön enemmistön tukea, lukuun ottamatta joitain kosmologeja, kuten näemme pian.

Kuva 3. Kuva maailmankaikkeuden kolmesta mahdollisesta geometriasta. Big Crunch on mahdollista pallomaisessa universumissa, joka on äärellinen ja suljettu. Lähde: Wikimedia Commons.

Asiaa tukevat tosiseikat

Big Crunch -hypoteesi tulee monilta tutkijoilta, joille ajatus jatkuvasti laajenevasta maailmankaikkeudesta ei ole hyväksyttävä. Myönnettäessä, että iso romahdus on todellinen mahdollisuus, maailmankaikkeudella olisi alku ja päämäärä, mikä voi olla rauhoittava monille.

Toisaalta muille tutkijoille Big Crunch hyväksytään, kun se on osa loputonta laajenemisten ja supistumisten sykliä, jota ehdotettiin värähtelevän maailmankaikkeuden teoriassa, koska tämä välttäisi ajattelemasta tarkkaan maailmankaikkeuden alkua sinänsä ja kuinka häiritsevää on spekuloida. siitä mitä siellä oli ennen.

Näistä syistä monet tutkijat jatkavat työtä uusien maailmankaikkeuden mallien luomiseksi. Jotkut ovat ehdottaneet muutoksia kosmologisen vakion arvoon, Albert Einsteinin ehdottamaan vakioon, jotta hänen kenttäyhtälöidensä ratkaisut johtaisivat vakaaseen maailmankaikkeuteen.

Viimeisimmän tähtitieteellisen tiedon mukaan kosmologisella vakiona, jota merkitään kreikkalaisella isoilla kirjaimilla lambda, on arvo: Λ = 10 ^-46 km ^-2.

Jotkut kosmologit väittävät, että tämän jo pienen vakion vielä pienempi arvo johtaa varmasti äärelliseen universumiin, jossa tilan supistuminen on mahdollista. Tällä tavalla iso romahdus olisi maailmankaikkeuden toteuttamiskelpoinen pää.

Oskilloiva universumin teoria

Tunnetaan myös nimellä sykkivä universumiteoria tai Big Bounce, sillä on monia yhteisiä asioita Big Crunchin kanssa.

Sitä ehdotti matemaatikko Richard Tolman (1881-1948), joka postuloi, että maailmankaikkeus laajenee Ison räjähdyksen aiheuttaman impulssin takia, mutta sitten laajentuminen pysähtyy, kun gravitaatiosta tulee hallitseva voima.

Tämä on tapahtunut ajoittain, siksi maailmankaikkeudella ei ole eikä sillä ole koskaan ollut alkua tai loppua.

Vaihtoehtoiset teoriat maailmankaikkeuden loppuun

Sen lisäksi, että iso romahdus ja värähtelevät maailmankaikkeuden teoria, monet kosmologit väittävät, että maailmankaikkeus päättyy pikemminkin isoun repimiseen: luultavasti laajennus johtaa siihen, että tuhoaa asian jakamalla sen yhä enemmän.

Ja toinen osa tutkijoista katsoo, että laajeneminen merkitsee jatkuvaa jäähdytystä. Kuten tiedetään, aineen sisältämien hiukkasten liikkeet pysähtyvät saavuttaessaan absoluuttisen nollan, käsittämättömän kylmän lämpötilan, jota ei ole vielä saavutettu.

Jos maailmankaikkeus on auki, laajeneminen voi jatkua toistaiseksi, koska sen lämpötila lähenee ja lähenee absoluuttista nollaa. Tämä jäähtyminen, joka tunnetaan nimellä Big Freeze, aiheuttaa maailmankaikkeuden mahdollisen kuolemantapauksen kaukaisessa tulevaisuudessa.

Tietoja vastaan

Kaksi tärkeää tosiasiaa tarkoittavat sitä, että monet tutkijat eivät usko isoon rakoon vaihtoehtona maailmankaikkeuden evoluutiossa.

Ensimmäinen on se, että maailmankaikkeus laajenee tällä hetkellä, tosiasian vahvistaa kokeellisesti havaitsemalla etäiset supernova-tähdet ja mittaamalla kosmisen taustan säteilyä, Ison räjähdyksen jäänteitä.

Tietenkin on olemassa mahdollisuus, että se lopettaa sen tekemisen, koska siihen on aikaa tarpeeksi ja mikä tärkeintä: on monia asioita, joita emme vielä tiedä universumista.

Toinen on se, että maailmankaikkeuden kaarevuuden mittaukset viittaavat siihen, että maailmankaikkeuden geometria on tasainen. Ja tällaisessa geometriassa iso romahdus ei ole mahdollista. Tämä paljastui Planck-tehtävän tuloksissa, jotka osoittavat, että maailmankaikkeuden tiheys on 5% suurempi kuin sen sulkemiseen vaaditaan.

Planck-operaatio on Euroopan avaruusjärjestön projekti, joka koostuu keinotekoisesta satelliitista, joka on varustettu keräämään tietoa avaruuden luonteesta. Se käynnistettiin vuonna 2009 Ranskan Guayanalta, ja se on varustettu koettimilla, ilmaisimilla ja kaukoputkilla.

Kuva 4. Planck-satelliitin malli, joka on nimetty saksalaisen fyysikon Max Planckin (1858-1947) kunniaksi, joka on kvanttimekaniikan edelläkävijä. Lähde: Wikimedia Commons. Valokuva Mike Peel (www.mikepeel.net).

Tiedemiehet tukevat suurta romahtamista

Niitä, jotka puolustavat Big Crunch -tyyppisen maailmankaikkeuden välittömän romahtamisen mahdollisuutta, ovat Nemanja Kaloper ja Antonio Padilla. Nämä tutkijat työskentelevät mallin kanssa, jolla he ovat modifioineet kosmologisen vakion arvoa saadakseen vakaan ja suljetun maailmankaikkeuden.

Niiden tulokset on julkaistu Physical Review Letters -kirjallisuudessa, mutta tällä hetkellä ei ole havaintoja tämän uuden mallin tueksi.

Viitteet

1. Harris, W. Kuinka Big Crunch Theory toimii. Palautettu osoitteesta: science.howstuffworks.com.
2. Mann, A. Kuinka maailmankaikkeus loppuu? Palautettu sivustolta: livescience.com.
3. Moskowitz, C. Loputon tyhjä tai iso romahdus: Kuinka maailmankaikkeus loppuu? Palautettu sivustolta: space.com.
4. NeoFronteras. Tuleeko iso romahdus? Palautettu osoitteesta: neofronteras.com.
5. Steinhardt, P. Kosminen evoluutio syklisessä universumissa. Palautettu osoitteesta: arxiv.org.
6. UCDavis. Professori Nemanja Kaloperin uusi tutkimus maailmankaikkeuden lopusta tuottaa vahvan tiedotusvälineen. Palautettu osoitteesta: physics.ucdavis.edu.
7. Wikipedia. Iso rutto. Palautettu osoitteesta: es.wikipedia.org.
8. Wikipedia. Tumma energia. Palautettu osoitteesta: es.wikipedia.org.