Lahko rečemo, da imamo ljudje malo kratkoročni pogled na stvari. Skrbi nas konec poletja, naslednje šolsko leto in morda celo upokojitev. Toda to so v kozmičnem smislu le trenutek. Resnično razmišljajmo veliko, strmimo naprej v čas in pomislimo, kaj prinaša prihodnost vesolja. Pričakujte milijone, bilijone in celo 10100let v prihodnost. Razmislimo o koncu vsega.
Konec človeštva - 10.000 let
Sodobni ljudje izvirajo iz Afrike pred približno 200.000 leti. Od takrat naprej živimo v vsakem kotičku sveta. Ampak to je le začasno. Velika večina vseh vrst, ki so kdaj živele na Zemlji, je zdaj izumrla. Misliti, da se ljudje lahko izognejo usodi vsakega drugega bitja, je arogantno. Kot vse življenje na Zemlji je tudi naš čas omejen. Kako dolgo bomo zdržali?
Obstaja veliko naravnih in človeških nesreč, ki bi nas lahko uničile. Od udara asteroida do svetovne pandemije; globalno segrevanje do bližnje eksplozije supernove – obstaja veliko načinov, na katere bi lahko šli. Morda bomo to zaokrožili v dogodek množičnega izumrtja, kot je tisti, ki je ubil dinozavre pred 65 milijoni let, ali »Veliko umiranje«, pred 251 milijoni let, ki je ubil 70 % kopenskih vrst in 96 % vseh morskih vrst. vrste.
Morda se bo razvila druga vrsta (inteligentni ščurki, podgane) in bo tekmovala z nami v naši niši. Ali pa bomo morda izdelali naše robotske zamenjave.
Toda vrsta lahko traja desetine ali celo stotine milijonov let. Kako lahko torej napovemo, kdaj se bo naše število povečalo?
Ni mogoče vedeti, vendar obstaja izračun, ki lahko pomaga. Imenuje se Argument Doomsday, ki ga je leta 1983 razvil astrofizik Brandon Carter. Po Carterju, če domnevate, da je polovica ljudi, ki bodo kdaj živeli, že rojena, dobite približno 60 milijard ljudi. Če domnevate, da se bo še rodilo še 60 milijard, nam naša visoka populacija daje le še približno 9000 let. Ali natančneje, obstaja 95-odstotna verjetnost, da bo človeštvo prenehalo do leta 11.000.
Obstajajo tudi drugi izračuni, vendar dajejo podobne zneske, ki segajo od nekaj tisoč do nekaj milijonov let.
To je dolgo, a ne dovolj dolgo, da bi cenili prihodnost, ki si jo vesolje pripravlja.
Konec življenja – 500 milijonov let – 5 milijard let
Zahvaljujemo se Soncu, da nam daje energijo. Brez tega ne bi bilo življenja na Zemlji. Ironično je torej, da bo Sonce sčasoma ubilo vse življenje na Zemlji.
To je zato, ker se sonce počasi segreva.
Ena najbolj fascinantnih knjig na to temo jeŽivljenje in smrt planeta Zemljaavtorja Peter Ward in Donald Brownlee. V svoji knjigi opisujejo, kako se sončna energija počasi povečuje. Čez 500 milijonov let se bodo temperature na Zemlji dvignile do te mere, da bo večina sveta puščava. Največja bitja ne bodo mogla preživeti nikjer razen razmeroma hladnejših drogov.
V naslednjih nekaj milijardah let se bo evolucija zdela obrnjena. Največji organizmi in živali, ki so najmanj toplotno tolerantne, bodo izumrle, zapustile pa bodo odporne žuželke in bakterije. Končno bo na površini Zemlje tako vroče, da bodo oceani zavreli. Pred grozljivimi temperaturami se ne bo mogoče skriti. Preživeli bodo samo organizmi, ki živijo globoko pod zemljo, kot že milijarde let.
Konec Zemlje - 7,5 milijarde let
Kot smo že omenili, obstajamo zaradi Sončevih milosti. Toda ko se naša zvezda bliža koncu svoje življenjske dobe, bo naš planet ponesla ven. tako ali drugače.
Čez približno 5 milijard let bo Sonce začelo zadnjo fazo svojega življenja, pri čemer bo porabilo še zadnje zaloge vodikovega goriva. Na tej točki bo gravitacija prisilila Sonce, da se sesede, in le majhna količina vodika bo ostala v lupini, oviti okoli jedra zvezde. Nato se bo razširil v rdečo zvezdo velikanko, ki bo zajel vse notranje planete: najprej Merkur, nato Venero in končno zajel celo orbito Zemlje.
Obstaja polemika o tem, ali bo rdeči velikan Sonce dejansko požgal Zemljo ali ne. V nekaterih scenarijih sprememba gostote Sonca, ko se širi, povzroči, da se Zemlja spiralno oddalji od Sonca in ostane izven dosega. Po drugem scenariju bo Sončeva zunanja ovojnica obdala Zemljo. Dodatno trenje bo upočasnilo Zemljo, zaradi česar se bo spiralno spustila proti Soncu.
Ne glede na izid bo Zemlja požgana do pepela in dejansko uničena čez 5 milijard let.
Konec sonca – 7,5 milijarde – 1 bilijon let
Ko Sonce postane rdeči velikan, je to šele začetek konca. S koncem svojega vodika bo Sonce prešlo na taljenje helija, nato ogljika in končno kisika. Na tej točki našemu Soncu ne bo dovolj gravitacije za nadaljevanje procesa fuzije. Zaprla se bo in odvrgla svoje zunanje plasti, da bi oblikovala planetarno meglico, kot je obročasta meglica, ki jo lahko vidimo na nočnem nebu. Nato se bo ustalil, da bo preživel preostale dni kot beli škrat.
Še vedno bo ohranil večino svoje mase, vendar bo imel velikost, ki ni večja od premera Zemlje. Ko bo rumeno vroče s toploto fuzije, se bo Sonce sčasoma počasi ohladilo. Sčasoma se bo njegova temperatura ujemala s temperaturo ozadja vesolja in postalo bo hladno črna pritlikava zvezda – inerten kos snovi, ki lebdi v temi vesolja.
Tudi najstarejši beli palčki še vedno sevajo pri več tisoč stopinjah Kelvina, tako da vesolje ni bilo dovolj dolgo, da bi črni palčki še obstajali. Toda dajte Soncu še približno 1 bilijon let in končno bi moralo postati hladen črni škrat.
Konec sončnega sistema
Čeprav bo Sonce izgorelo čez milijarde let, bodo planeti, ki niso bili porabljeni, ostali. Morda se bo celo Zemlja pridružila tej skupini. Zagotovo bodo Jupiter, Saturn, ostali zunanji planeti in objekti Kuiperjevega pasu še naprej krožili eone.
Nedavno odkritje, objavljeno v revijiznanost, poročali da so astronomi odkrili disk s hitro vrtečim se kovinskim materialom, ki kroži okoli belega pritlikavka. Raziskovalci so zgradili simulacijo, kjer so postavili hipotetične planete v orbito okoli umirajoče zvezde in ugotovili, da je smrt zvezde povzročila opustošenje stabilnosti zvezdnega sistema. Spremembe v masi zvezde povzročijo trčenje planetov in preuredijo svoje orbite. Nekateri se zavijejo v svojo zvezdo, drugi pa so izvrženi v medzvezdni prostor.
Ko bodo vse te nove gravitacijske interakcije izdelane, je vse, kar lahko ostane od našega sončnega sistema, ostanek belega pritlikavega našega Sonca in hitro vrteči se disk planetarnih razbitin, ki ga obdaja. Vse ostalo bo izgubljeno v medzvezdnem prostoru.
Konec kozmologije – 3 trilijone let od zdaj
Vesolje deluje kot naravni časovni stroj. Ker se svetloba premika s hitrostjo, no, svetlobe, lahko gledamo oddaljene predmete in jih vidimo, kako so izgledali v preteklosti. Poglejte na sam konec vidnega vesolja in videli boste svetlobo, ki je bila oddana pred milijardami let, kmalu po velikem poku.
To je priročno, vendar obstaja težava. Tista skrivnostna sila temne energije, ki pospešuje širjenje vesolja, poskrbi, da se najbolj oddaljene galaksije vse hitreje in hitreje odmikajo od nas. Sčasoma bodo prečkali obzorje dogodkov in se zdi, da se odmikajo od nas hitreje kot svetlobna hitrost. Na tej točki nas bo vsaka svetloba, ki jo oddaja galaksija, prenehala dosegati. Vsaka galaksija, ki prečka to obzorje, bo zbledela, dokler nas ne doseže zadnji foton. Vse galaksije bodo za vedno izginile iz pogleda.
Po novem raziskovalna naloga avtorja Lawrence M. Krauss in Robert J. Scherrer, bodo bodoči astronomi, ki bodo živeli čez 3 bilijone let, našo galaksijo videli le, ko bodo pogledali v nočno nebo.
Ta pospešena ekspanzija ima tudi drugo posledico. Kozmično mikrovalovno sevanje ozadja, ki so ga astronomi uporabili za odkrivanje dokazov o velikem poku, bo prav tako izginilo. Ne samo to, obilo kemikalij, ki se natančno ujemajo s količinami, predvidenimi za Veliki pok, bodo skrile naslednje generacije zvezd.
In tako, čez 3 bilijone let, o Velikem poku ne bo več sledu. Nobenih namigov, da bi bodoči kozmologi prepoznali, da se je vesolje, v katerem živimo, začelo z ene same točke in se od takrat širi. Vesolje se bo zdelo statično in nespremenljivo.
Konec Rimske ceste
Galaksije trčijo. Vse kar morate storiti je, da s teleskopom pogledate v vesolje in vidite usodo, ki čaka našo galaksijo. V vseh smereh lahko vidimo interakcije med gravitacijo različnih galaksij. Sprva so srečanja nasilna; galaksije trgajo druga drugo, odstranjujejo material in ustvarjajo ogromne količine nastajanja zvezd. Mirujoče supermasivne črne luknje v njihovih središčih poskočijo, da zaživijo in postanejo aktivna galaktična jedra, ki požrejo na novo dostavljeni material.
Naš bodoči partner pri združitvi se nam zdaj približuje: Andromeda. Čez približno 2 milijardi let od zdaj, naši dve galaksiji bosta trčili , nato pa ga povlecite narazen. Nato se bodo znova in znova trčili, dokler se ne ustalijo v novo, večjo galaksijo: Milkomedia. Dvojne supermasivne črne luknje bodo krožile druga okoli druge in sčasoma združiti skupaj v še bolj masivno črno luknjo.
Naš položaj v galaksiji se bo spremenil; verjetno bomo potisnjeni na zunanje dosege haloja galaksije – vsaj 100.000 svetlobnih let od središča. Ker bo Soncu na voljo še milijarde let, bi lahko bila kakšna prihodnja oblika življenja na Zemlji, da bi opazovala razvoj teh dogodkov.
Postopek združitve bo končan čez približno 7 milijard let.
To pa še ni konec galaksije. Še vedno bo otok v vesolju, v osrednjem jedru pa krožijo zvezde. V daljšem časovnem obdobju pa je ocenjeno med 101910dvajsetlet. Galaksija bo erodirala, vse zvezde pa bodo pobegnile v medgalaktični prostor.
Konec zvezd – čez 100 bilijonov let
Pogledamo lahko v Rimsko cesto in vidimo zvezde, ki se oblikujejo povsod okoli nas. V Rimski cesti je še dovolj preostalega plina in prahu za ustvarjanje novih generacij zvezd. Ko pa pogledamo druge galaksije, lahko vidimo starejše, eliptične galaksije, ki so že porabile svoj prosti plin in prah. Namesto svetlih, vročih zvezd, ki jih vidimo v območjih nastajanja zvezd, se te starajoče rdeče galaksije ohlajajo.
Nekega dne na novo nastalih zvezd sploh ne bo. In potem bo nekega dne zadnja zvezda porabila še zadnje svoje vodikovo gorivo, postala rdeči velikan in nato zbledela v belega pritlikavka. Tudi najbolj zatemnjene zvezde bodo hladni rdeči palčki porabili svoje gorivo - čeprav bi lahko trajalo še približno 10 bilijonov let. Tudi oni se bodo spremenili v črne palčke.
In tako bo čez približno 100 bilijonov let vsaka zvezda v vesolju, velika in majhna, črni škrat . Inerten kos snovi z maso zvezde, vendar pri temperaturi ozadja vesolja.
Konec običajne zadeve – 1030let
Zdaj imamo vesolje brez zvezd, le hladne črne palčke. Ostale bodo tudi nevtronske zvezde in črne luknje iz časa, ko so bile zvezde v vesolju. Vesolje bo popolnoma temno.
Bodoči opazovalec bi lahko opazil občasen blisk, ko nek predmet komunicira s črno luknjo. Njegova snov se bo razširila v akrecijski disk okoli črne luknje. In za kratek čas se bo razplamtelo in oddajalo sevanje. Toda potem se bo tudi to dodalo masi črne luknje. In vse bo spet temno.
Kosi snovi in binarni črni palčki se bodo združili in ustvarili nove črne luknje, te črne luknje pa bodo porabile še večje črne luknje. Morda bo v daljni prihodnosti vsa snov obstajala v nekaj resnično ogromnih črnih luknjah.
Toda tudi če se materija izogne tej usodi, je sčasoma obsojena. Nekatere teorije fizike napovedujejo, da so protoni nestabilni v daljšem časovnem obdobju. Enostavno ne morejo trajati. Vsaka snov, ki je ni zaužila črna luknja, bo začela propadati. Protoni se bodo spremenili v sevanje, zaradi česar se bo fina meglica elektronov, pozitronov, nevtrinov in sevanja razširila v vesolje.
Teoretiki predvidevajo, da bodo vsi protoni v vesolju razpadli v 1030let.
Konec črnih lukenj – 10100Leta
Črne luknje so veljale za enosmerne ulice. Zadeva gre noter, vendar ne pride ven. Toda slavni astrofizik Stephen Hawking je ta koncept obrnil na glavo s svojo teorijo, da lahko črne luknje izhlapijo. Ni veliko in ni hitro, a črne luknje sprostijo majhno količino sevanja nazaj v vesolje.
Ko sprošča to sevanje, črna luknja dejansko izgubi maso in na koncu popolnoma izhlapi. Količina sevanja se povečuje, ko črna luknja izgublja maso. Pravzaprav je možno, da bi ustvaril končni izbruh rentgenskih in gama žarkov, ko popolnoma izgine. Prihodnji opazovalci (ki so preživeli razpadanje protonov) bi lahko videli občasni blisk v sicer temnem vesolju.
In potem čez približno 10100leta bo zadnja črna luknja izginila. Vse, kar ostane, je oddano sevanje.
Konec vsega – 10100leta in naprej
Ko bo zadnja črna luknja izhlapela, bodo v vesolju ostali le fotoni sevanja in elementarni delci, ki so se izognili ujetju črnih lukenj. Temperatura celotnega vesolja bo dosegla končno temperaturo tik nad absolutno ničlo.
Temna energija lahko igra neko vlogo v prihodnosti, tako da nadaljuje širjenje vesolja, pospešuje vsakega od teh elementarnih delcev in fotonov drug od drugega, dokler niso dejansko odrezani drug od drugega. Nobena prihodnja gravitacija ju ne bo več združila.
Morda se bo nekoč zgodil še en Big Bang. Morda je Vesolje ciklično in se bo celoten proces znova začel.
Morda ne bo, in ta mračna prihodnost mrzlega, mrtvega Vesolja je vse, kar nas čaka. Ni veselo, vendar nas vzbuja strahospoštovanje, če razmišljamo o dolgi prihodnosti, ki je pred nami, in nam pomaga ceniti živahno dobo, v kateri živimo danes.
