Znanost o svemiru: što će se dogoditi ako se svemir sruši u velikom škripcu?

Što je vjerojatnije - da će se svemir zauvijek proširiti ili da će se smanjiti u velikoj krizi, uzrokujući kraj svemira? - Mushahid, 16 godina, Chitral, Pakistan.

Prije otprilike jednog stoljeća nismo ni znali da postoje galaksije.

Tada, 1910-ih, astronomi su shvatili kako izmjeriti udaljenost do obilježja koja se nazivaju "spiralne maglice" koje su vidjeli na nebu. Iako su nam ovi izgledali kao oblaci plina u blizini, znanstvenici su shvatili da su to cijele galaksije koje sadrže milijarde zvijezda, stvarno daleko.

Čim smo shvatili što su galaksije, otkrili smo da se svi udaljavaju jedan od drugoga, a oni koji su udaljeniji, brže se kreću - drugim riječima, svemir se širi.

Od tada se postavlja pitanje: hoće li se svemir zauvijek proširiti, ili će se jednoga dana ponovno pokrenuti u "velikoj krizi"?

Postoji razlog zašto je to bila zagonetka; zato što bi gravitacija trebala usporiti širenje. Sve galaksije se povlače jedna na drugu na isti način na koji nas Zemlja vuče i vraća nas dolje kad skočimo.

Kada bacim loptu u zrak, u početku se to može brzo odvijati, ali onda usporava, prestaje rasti i pada na Zemlju.

Međutim, ako ga bacim dovoljno brzo da putuje više od 11 kilometara u sekundi (to je vrlo brzo!), Onda se nikada neće vratiti na Zemlju. Imat će ono što se naziva "brzina bijega" - to je brzina kojom Zemljina gravitacija neće biti dovoljno jaka da je povuče natrag.

Vidi također: Nova mjera proširenja svemira može dovesti do “nove fizike”

Ako sam bio na Mjesecu, postalo je još lakše jer je masa Mjeseca manja: Gotovo je 100 puta lakša od Zemlje. To znači da sila zbog gravitacije ima manje, pa sam mogao baciti loptu mnogo sporije, a to bi i dalje izbjegavalo gravitaciju Mjeseca. To bi učinilo nešto više od 2 kilometra u sekundi.

Postavlja se pitanje: koliko su teške sve galaksije, i kreću li se dovoljno brzo jedna od druge da bi imale brzinu bijega? Ako je tako, svemir će se zauvijek širiti.

Morali smo čekati do devedesetih kada su mjerenja postala dovoljno precizna da bi se otkrio odgovor. I odgovor je došao kao veliko iznenađenje. Kada su astronomi konačno izmjerili kako se ekspanzija mijenja, otkrili su da gravitacija uopće ne usporava. Zapravo, ekspanzija je bila ubrzavati !

To je nekako ludo, jer to znači da gravitacija radi obrnuto: nešto gura galaksije jedan od drugoga. Čudno je kao da sam lagano bacio loptu u zrak i gledao kako se ubrzava u svemir.

Ne znamo što uzrokuje ubrzanje, ali mu dajemo ime tamna energija.

Iako zapravo ne znamo što je tamna energija, sada možemo odgovoriti na izvorno pitanje - da, svemir će se zauvijek proširiti i doživjet ćemo "veliko zamrzavanje", a ne "veliku krizu".

Vidi također: Završni istraživački rad Stephena Hawkinga predvidio je kraj svemira

Sve će galaksije biti sve udaljenije jedna od druge, svemir će postati hladniji i hladniji, i na kraju, sve galaksije izvan naše lokalne skupine postat će tako slabe i udaljene da ih uopće nećemo moći vidjeti - njihovo svjetlo neće čak ni moći doći do nas.

Postoji čak i mogućnost da ubrzanje postane toliko ekstremno da rasparava našu galaksiju i na kraju čak raspada atome … uništavajući sve nas. To bi se nazvalo "velikim rascjepom". No, vjerojatno smo išli prema velikom zamrzavanju.

Tako će svemir trajati jako dugo, ali budućnost će biti hladna i mračna.

Ovaj članak je izvorno objavljen na konverzaciji Tamare Davis. Pročitajte izvorni članak ovdje.