الكون عبارة عن كائن عالمي يتضمن الزمان والمكان وكافة محتوياته: المجرات والنجوم والكواكب وأقمارها وجميع الأجسام الأخرى وكل المادة وكل الطاقة. ولد هذا الشيء الضخم والرائع ذات مرة. مثل كل الأشياء الجيدة ، فإن الكون له نهايته أيضًا. يبدو أن العلماء قد قرروا ماضي ولادة الكون. لكن التوقعات حول نهاية الكون تظل مجموعة من النظريات التي تنتج نتائج مختلفة اعتمادًا على القيم المقبولة للعديد من الثوابت.

الولادة والحياة

النظرية السائدة عن أصل الكون في العلم الحديث هي الانفجار الكبير . إذا قمنا باستقراء التمدد الظاهر للكون ، قبل 13.799 ± 0.021 مليار سنة ، فإن كل المادة كانت في نقطة واحدة ذات حجم صفري بكثافة ودرجة حرارة غير محدودة. ثم بدأ التوسع. يقع عدد قليل من العمليات التالية ضمن الفهم الكامل للفيزياء الحديثة.

في غضون picoseconds ، ولدت الجسيمات الأولية من بلازما الكواركات الغلوونية . في وقت لاحق ، تم تشكيل البروتونات والنيوترونات منها ، والتي أعطت بدورها نوى نظائر الضوء. حتى الآن ، النوى فقط - المادة بعيدة عن الذرات.

بعد 70 ألف سنة من نقطة البداية ، تبدأ المادة في السيطرة على الإشعاع. منذ حوالي 380 ألف سنة بعد الانفجار الكبير ، تشكل الإلكترونات والأنوية ذراتًا محايدة لأول مرة. النجوم غير موجودة بعد. تشكلت الأولى من 550 مليون سنة بعد الانفجار الكبير. تتجمع النجوم في المجرات. يشكل هذا الأخير تفاعل الجاذبية في العناقيد.

وفقًا للفرضية السديمية ، بدأت ≈9 مليار سنة بعد الانفجار الكبير (أو ≈4.6 مليار سنة) من سحابة غبار غاز واحدة في تشكيل ما سيصبح لاحقًا النظام الشمسي. تم ضغط جزء من السحابة في كرة في المركز ، كما تم ضغط الأجزاء المحيطة بها وتدويرها بشكل أسرع ، لتشكيل قرص مميز. أضاء نجمنا من الكرة ، والكواكب التي تشكلت في المناطق الباردة في مادة سميكة.

في هذا الوصف المختصر ، نحن مهتمون بالقدرة على التنبؤ بمدى وجود الشمس. 13.799 مليار سنة بعد أن بدأ كل شيء ، لدينا الأرض الزرقاء من المحيطات والحياة والمواد الإباحية المجانية عبر شبكات البيانات. سيعيش نظام حياة ملائم لفترة طويلة ، ولكن حسب المعايير الإنسانية فقط.

2.4 مليار سنة من الآن ، سوف تتصادم مجرة درب التبانة و مجرة أندروميدا . لن يكون هناك أحد لمراقبة هذا من الأرض. ستموت الحياة على كوكبنا خلال حوالي مليار سنة - ستعطي الشمس الكثير من الحرارة ، وسوف تتبخر المحيطات ببساطة. النجم نفسه سيستمر لفترة طويلة. دورة حياة الشمس. بمليارات السنين

وستكون الشمس بالفعل عملاقًا أحمر ، تستخدم منذ فترة طويلة احتياطياتها من وقود الهيدروجين. سيتم توسيعه بحوالي 250 مرة. تظهر بعض الدراسات أنه قبل أن ينهار القمر إلى قزم أبيض ، فإن الشمس ستسيطر على الأرض ، مع انخفاض مدار الكوكب أدناه. ومع ذلك ، هذا لا يهم - في 7.6 مليار سنة ، عندما يحدث ذلك ، لن يكون هناك شيء حي على كوكبنا. سوف تشرق الشمس لمليارات السنين ، ولكن أكثر قتامة. في النهاية ، سيتحول إلى قزم أسود . في بلايين السنين ، ستختار جاذبية النجوم الأخرى الكواكب المتبقية. سيزول النظام الشمسي من الوجود.

في مئات الملايين القادمة من السنين ، لا داعي للقلق بشأن موت الأرض - خلال هذه الفترة ، النظام الشمسي مستقر. حرق الوقود لأقرب نجم في بلايين السنين لا يمكن اعتباره مشكلة. لدى الإنسانية الحديثة مهام حقيقية تهدد تدهورًا كبيرًا في نوعية الحياة. هناك العديد منها: من المضادات الحيوية التي تتوقف عن العمل بسبب ظهور البكتيريا الفائقة إلى تغير المناخ العالمي بسبب إطلاق غازات الدفيئة. أخيرًا ، هناك خطر عادي من بدء حرب نووية حرارية أو تدمير أنفسنا بأي طريقة أخرى.

ربما سيغير أحفادنا مدار الأرض أو حتى ينتقلون منه. ربما ستنجو الأرض من هذه العملية دون مساعدة لا داعي لها. ولكن ما هي المشاكل التي ستواجهها ما بعد الإنسانية ، والتي ستترك "مهد الحضارة"؟ ما الذي ينتظر أشكال الحياة الأخرى خارج كوكب الأرض؟ مسألة المصير النهائي للكون على حدود علم الكونيات الحديث.

ضغط

الكون يتوسع ، وتشتت المجرات عن بعضها البعض. ربما تتباطأ سرعة التوسع ، وتصل إلى الصفر ، ثم تسير في الاتجاه المعاكس. قد يبدأ الكون في الانكماش ، وينهار تدريجيًا إلى ثقوب سوداء. وستندمج هذه الثقوب السوداء في واحد. تسمى هذه الفرضية " الضغط الكبير ".

في قانون هابل ، يتم تحديد حالة تمدد الكون من خلال كثافته. إذا كانت الكثافة أقل من الحرجة ، فسيستمر الكون في الزيادة في الحجم والبرودة. إذا كانت كثافة الكون أعلى ، فإن قوة الجاذبية ستوقف الركود تدريجياً وتعيده. سينكمش الكون. الانهيار سيكون مختلفًا عن التوسع الأصلي. تتجمع مجموعات كبيرة من المجرات معًا

ثم تبدأ المجرات كلها في الاندماج. في مرحلة ما ، تقترب النجوم من بعضها البعض لدرجة أنها تتصادم بشكل متكرر. لن تتمكن النجوم من تبديد الحرارة المتولدة وستبدأ في الانفجار ، تاركة غازًا ساخنًا غير متجانس. نظرًا لارتفاع درجة الحرارة ، ستتحلل ذراتها إلى جسيمات أولية ، والتي سيتم امتصاصها بواسطة ثقوب سوداء مدمجة. لا تشير الفرضية إلى ما ستكون عليه النهاية.

هناك فرضية أخرى ، استمرار - انتعاش كبير . يقول بيان بسيط أن الكون يواجه دورات من الانفجارات الكبيرة والضغط الكبير. ربما نشأ هذا الكون نتيجة لانهيار الكون السابق. هذا يعني أننا نعيش في إحدى نقاط دورة لا تنتهي من الضغط والانفجارات. ومع ذلك ، فإن ترقيمها لا معنى له بسبب مرور نقطة التفرد. تدعي بعض النظريات أن الضغط الكبير سيؤدي إلى نفس الحالة التي بدأ منها كل شيء. سيحدث انفجار كبير آخر. سوف تستمر الدورة إلى أجل غير مسمى.

لكن الملاحظات التجريبية الأخيرة للمستعرات الأعظمية البعيدة كأشياء من اللمعان القياسي ورسم خرائط CMB تظهر أن التوسع لا يتباطأ ، بل يتسارع فقط .

التمديد

تشير الفجوة الكبيرة إلى أنه في وقت ما في المستقبل ، ستتمزق كل مسألة الكون والنجوم والمجرات والجسيمات دون الذرية والفضاء نفسه والزمن بسرعة التوسع. يقول سيناريو هذا الموت أن درب التبانة سوف يتحلل قبل 60 مليون سنة قبل النهائي ، وسيتعطل عمل النظام الشمسي في غضون ثلاثة أشهر. قبل نصف ساعة من الانهيار الكبير ، ستنهار الأرض (أو كوكب مشابه) ، في ذرة نانو ثانية واحدة ستبدأ في الانهيار. وفقًا للفرضية ، لن يحدث كل هذا إلا بعد 22 مليار سنة ، بعد تلاشي الشمس إلى قزم أبيض.

ومع ذلك ، تظل النظرية الأكثر شيوعًا التوسع المستمر والموت الحراري اللاحق.

لمليارات السنين ، ستحترق النجوم. من بقايا قزمهم الأبيض ، ستولد النجوم النيوترونية والثقوب السوداء. بعد 150 مليار سنة من اللحظة الحالية ، وبنفس التسارع لركود المجرات ، ستتجاوز جميع المجرات خارج المجموعة المحلية الأفق الكوني. لن تتمكن الأحداث في المجموعة المحلية من التأثير على الأحداث في المجرات البعيدة ، والعكس صحيح. عند مراقبة مجرة بعيدة ، سيتباطأ الوقت ، ثم يتوقف. وبعبارة أخرى ، بعد 150 مليار سنة ، لن يرى أحد المراقبين في المجموعة المحلية أحداثًا في المجرات البعيدة. لن يكون هناك رحلات جوية لهم ، ولا أي شكل من أشكال التواصل ممكن.

بعد 800 مليار سنة ، ستنخفض لمعان المجموعة المحلية بشكل ملحوظ. ستعطي النجوم المتقادمة ضوءًا أقل ، وستموت الأقزام الحمراء باللون الأبيض. بعد 2 تريليون سنة من اللحظة الحالية ، بسبب الانزياح الأحمر ، سيكون من المستحيل اكتشاف المجرات البعيدة بأي شكل من الأشكال: حتى الطول الموجي لأشعة جاما سيكون أعلى من حجم الكون المرصود.

بعد 100 تريليون سنة ، سينتهي تكوين النجوم ، وستتألق بقاياها بشكل خافت في الفضاء. بعد أن يخرج النجم الأخير ، تضيء المساحة أحيانًا من خلال ومضات من اندماجات قزمين أبيضين. بعد 10 إلى ¹⁵ عامًا ، ستسقط الكواكب على بقايا نجومها السابقة ، أو ستذهب إلى أجسام أخرى. وبالمثل، فإن 10 ¹⁹ -10 ²⁰ عاما الأشياء تترك المجرة. يسقط جزء صغير من الأشياء في ثقب أسود فائق الكتلة.

يعتمد المزيد من التطوير على ما إذا كان البروتون مستقرًا أم لا. تزعم بعض التجارب أن الحد الأدنى لنصف عمر البروتون هو 10 ³⁴ سنة. إذا كان هذا صحيحا ، بعد 10 ⁴⁰ستبقى سنوات في الكون تقريبًا فقط اللبتونات والفوتونات. ستختفي بقايا النجوم ، وستبقى فقط الثقوب السوداء. ربما تستغرق عملية موت النيوكليونات وقتًا أطول.

بعد 10 ¹⁰⁰ سنة من اللحظة الحالية ، ستتبخر الثقوب السوداء بإشعاع هوكينج . أخيرًا ، سيكون الكون فارغًا تمامًا تقريبًا. الفوتونات والنيوترينوهات والإلكترونات والبوزيترونات ستطير فيه ، وأحيانًا تصطدم.

إذا كانت البروتونات مستقرة ، فعندئذٍ بعد 10 ¹⁵⁰⁰ انصهار بارد ونفق كمومي ، تتحول النوى الخفيفة إلى ⁵⁶ ذرة حديد Fe. العناصر الأثقل من هذا النظير سوف تتحلل مع انبعاث جسيمات ألفا. في 10 ^{10 ²⁶}لسنوات ، سيحول النفق الكمومي الأجسام الكبيرة إلى ثقوب سوداء. ربما تتحول النجوم الحديدية إلى نجوم نيوترونية 10 ^{10 ⁷⁶} سنة من الآن.

من المحتمل أنه خلال 10 ^{10 ^{10 ⁵⁶}} سنة ، ستؤدي التقلبات الكمية إلى انفجار كبير جديد. على الرغم من أنه حتى المخلوق العقلاني يمكن أن ينشأ في هذا الفراغ: تقدير تقريبي لوقت ولادة دماغ بولتزمان مرة واحدة كل 10 ^{10 ⁵⁰} سنة.

هناك فرضيات أخرى أكثر غرابة. على سبيل المثال ، في عام 2010 ، توقع العلماء أن ينتهي الوقت في غضون خمسة مليارات سنة . سيكون من الصعب رؤية هذا الحدث أو التنبؤ به بطريقة أو بأخرى ، ويُعد أن يكون مفاجئًا. قد ينتهي الفضاء بسبب انهيار الفراغ الكاذب إلى حالة طاقة منخفضة حقيقية ، والتي ربما تستتبع تدميرًا كاملاً لأجسام الكون.

كل هذه الفرضيات مصممة للواقع الحالي لمعادلة بسيطة للحالة.للطاقة المظلمة. كما يوحي الاسم ، لا يعرف الكثير عن الطاقة المظلمة. إذا كان النموذج التضخمي للكون صحيحًا ، ففي اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم كانت هناك أشكال أخرى من الطاقة المظلمة. ربما ستتغير معادلة الدولة. الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها منها ستتغير. من الصعب التنبؤ بما نتعلمه عن الطاقة المظلمة إذا تم تطويرها فقط في نهاية القرن الماضي.

ولكن في جميع الحالات ، يمثل موت الكون ظاهرة بعيدة جدًا وفقًا لمعايير البشرية. إذا نظرت إليها من مقياس متوسط العمر المتوقع لشخص واحد ، فهي حدث عالمي للغاية للقلق.

كيف سيموت الكون

الولادة والحياة

ضغط

التمديد

More articles: