NAGY VÁLSÁGELMÉLET: TÖRTÉNELEM, ALAPELVEK, TÉNYEK MELLETTE ÉS ELLEN - ARTE - 2024

A Big Crunch, Big Crunch vagy a Big Implosion elmélet azt sugallja, hogy az univerzum végül összehúzódik, hogy a tér-időben nagyszerű szingularitást alakítson ki. Ezért a Big Bang egyfajta megfordítása.

Ha az univerzum kezdete a szingularitás erőszakos kiterjedésében volt, amelybe az összes téridő koncentrálódott, akkor annak vége pontosan fordított folyamat. Az ötlet nem új, mivel a tudósok régóta gondolkodtak azon, hogy a gravitáció, az anyag nagy építészeje - egy napon képes lesz-e okozni annak teljes összeomlását.

1. ábra. Ez az animáció azt mutatja, hogy mi történne a nagy válság idején: a galaxisok közelebb kerülnek egymáshoz, amíg apró térben szingularitást képeznek. Forrás: Wikimedia Commons.

A Big Crunch arról szól, milyen lenne az univerzum vége, ha a gravitációs erő uralkodna. Ez nem egy elmélet az eredetéről, bár létezik egy másik, az oszcilláló univerzumé, amely a Big Crunch-ot és a Big Bang-ot egyesíti, hogy képet képezzen a végtelen univerzumokról állandó expanziós és összehúzódási ciklusokban.

Bár a világegyetem jelenleg bővül, és sok bizonyíték van ennek alátámasztására, a nagy válság azt sugallja, hogy a gravitáció egy bizonyos ponton elég erős lesz ahhoz, hogy megállítsa ezt a terjeszkedést.

És ne csak állítsa le, hanem fordítsa el arra a pontra, hogy folyamatos összehúzódást okozzon, közelebb hozza a csillagokat és galaxisokat. De nem minden lenne azáltal, hogy a világegyetem elképzelhetetlen mértékben fokozatosan felmelegszik, és ezzel a bolygók élettelenné válnak.

A tömörítés addig folytatódik, amíg a tér-idő nem zajlik, és minden benne rejlő szingularitásra redukálódik, amelyből új univerzum születhet. Vagy talán nem, mivel jelenleg nem tudhatjuk meg.

A Big Crunch elmélet története és alapelvei

Noha jelenleg a világegyetem tágulásának bizonyítéka nem vitatható, a gravitációs erő soha nem szűnik meg, mivel bármikor képes lesz a domináns erő, és a bolygók, csillagok és galaxisok közelebb kerülnek egymáshoz.

A tudósok azt állítják, hogy a jelenlegi expanzió a sötét energiának köszönhető, egy olyan mezőnek, amely kitölti az egész teret, de amelynek valódi természete ismeretlen, bár azt gondolják, hogy maga a tér generálja, és növekszik a növekedéskor.

És minél tovább bővül az univerzum, annál több hely jön létre, és azzal együtt több negatív nyomású sötét energiát hoz létre, meghatározhatatlan és egyre gyorsabb terjeszkedés forgatókönyvet teremtve.

Ha azonban egy zárt univerzumból indulunk, akkor a terjeszkedés nem folytatódhat örökre, és a sötét energiának szükségszerűen gyengülnie kell, bár nem ismeretes, hogy mikor kezdődik ez. Egyesek úgy vélik, hogy ez már megkezdődött, annak ellenére, hogy a világegyetem növekvő ütemben növekszik.

Ez a gyengítés arra készteti a gravitációt, hogy az uralkodó szerepet játsszon, és az univerzum sűrűsége ismét növekedni fog. Ehhez legalább 3 atom / köbméter sűrűség szükséges.

Ily módon a galaxisok közelebb kerülnek egymáshoz, amikor egyaránt óriási galaxist képeznek, amely azután koncentrálódik, hogy egyedülálló fekete lyukhoz jusson, hihetetlenül kicsi méretű szingularitásáig.

2. ábra: A galaxisok esetleges visszavonulása oka a kozmológiai spekulációnak. Forrás: Wikimedia Commons.

Ez egyfajta nagy hullám, fordítva, bár ennek a rendkívül forró új univerzumnak a tulajdonságai meglehetõsen különböznének, mivel a sûrûség már nem lenne egyforma.

Az univerzum lehetséges geometriái

Kozmológiai kritérium szerint, ha az univerzum sűrűsége homogén, görbületét az átlagos sűrűség határozza meg, az említett görbület állandó. A mutató iso görbület paramétere:

Ωo = a világegyetem átlagos sűrűsége / kritikus energia sűrűség

Ahol a kritikus energia sűrűsége egy sima univerzum, ahol nincs görbület. Három lehetőség van erre a paraméterre: Ωo = 1, nagyobb, mint 1 vagy kevesebb, mint 1. Ha Ωo> 1 van egy gömbös vagy zárt univerzum, amelyben a nagy összetörés nagyon reális lehetőség.

A jelenlegi mérések egy sík geometriai univerzumra mutatnak, így a Big Crunch hipotézisnek jelenleg nincs a tudományos közösség többségének támogatása, néhány kozmológus kivételével, amint azt hamarosan látni fogjuk.

3. ábra: A világegyetem három lehetséges geometriája. A nagy összetörés lehetséges egy gömbös univerzumban, amely véges és zárt. Forrás: Wikimedia Commons.

Támogató tények

A Big Crunch hipotézis sok tudósból származik, akik számára a folyamatosan bővülő világegyetem gondolata nem elfogadható. Elismerve, hogy a nagy válság valódi lehetőség, az univerzumnak kezdete és vége lenne, ami sokk számára megnyugtató lehet.

Másrészről, más tudósok számára a Big Crunch akkor elfogadható, ha az egy oszcilláló univerzum elméletében javasolt végtelen kiterjesztések és összehúzódások ciklusának része, mivel ez elkerülné a pontos gondolkodást az univerzum mint önmagának kezdetén, és mennyire zavaró a spekuláció. arról, hogy mi volt ott, mielőtt még volt.

Ezen okok miatt sok kutató folytatja a világegyetem új modelljeinek kidolgozását. Vannak, akik javaslatot tettek a kozmológiai állandó értékének módosítására, egy Albert Einstein által javasolt állandóra, hogy terep egyenleteinek megoldása stabil univerzumhoz vezetjen.

A legújabb csillagászati ​​adatok szerint a görög lambda nagybetűvel jelölt kozmológiai állandó értéke: Λ = 10 ^-46 km ^-2.

Néhány kozmológus azt állítja, hogy ennek az állandónak még alacsonyabb értéke, amely már kicsi, biztosan egy véges univerzumhoz vezet, amelyben a tér összehúzódása megvalósítható. Ilyen módon a nagy összetörés a világegyetem életképes vége lenne.

Oszcilláló univerzum-elmélet

A pulzáló világegyetem elméletének vagy a Big Bounce néven is ismert, sok közös vonása van a Big Crunch-nak.

Richard Tolman (1881-1948) matematikus javasolta, aki posztulálta, hogy a világegyetem a Nagyrobbanás impulzusának köszönhetően tágul, de azután a tágulás megáll, amikor a gravitáció lesz az uralkodó erő.

Ez időszakosan megtörténik, ezért az univerzumnak nem volt, sem volt kezdete vagy vége.

Alternatív elméletek az univerzum végére

A nagy roppantástól és az oszcilláló világegyetemi elmélettől eltekintve, sok kozmológus azt állítja, hogy az univerzum inkább a Nagy Rippel végződik: valószínűleg a terjeszkedés az, amely elpusztítja az anyagot, egyre inkább elosztva.

A tudósok egy másik része úgy véli, hogy a tágulás folyamatos hűtést von maga után. Mint ismeretes, az anyag alkotórészeinek mozgása megszűnik, amikor elérték az abszolút nullát, egy elképzelhetetlenül hideg hőmérsékletet, amelyet még nem értek el.

Ha az univerzum nyitva van, akkor a tágulás korlátlan ideig folytatódhat, mivel hőmérséklete közelebb és közelebb kerül az abszolút nullához. Ez a nagy fagyasztásnak nevezett hűtés a távoli jövőben az univerzum végső hőhalálát okozza.

Adatok ellen

Két fontos tény azt jelenti, hogy sok tudós nem hisz a nagy válságban, mint az univerzum evolúciójának alternatívájában.

Az első az, hogy az univerzum jelenleg bővül, ezt a tényt kísérletileg megerősítették a távoli szupernóva csillagok megfigyelése és a kozmikus háttér sugárzás mérése, a Nagyrobbanás maradványai.

Természetesen előfordulhat, hogy a jövőben abbahagyja ezt a tevékenységet, mivel elég idő van rá, és ami a legfontosabb: sok olyan dolog van, amit még mindig nem tudunk az univerzumról.

A második az, hogy a világegyetem görbületének mérései azt sugallják, hogy a világegyetem geometria sima. És egy ilyen geometriaban a nagy összetörés nem lehetséges. Ezt a Planck-misszió eredményei mutatták ki, amelyek azt mutatják, hogy a világegyetem sűrűsége 5% -kal nagyobb, mint a bezárásához szükséges.

A Planck küldetés az Európai Űrügynökség projektje, amely egy műholdakból áll, amelyek fel vannak szerelve az űr jellegére vonatkozó adatok gyűjtésére. 2009-ben indult a Francia Guyana-ból, és szondákkal, detektorokkal és távcsövekkel van felszerelve.

4. ábra: A Planck műholdas modellje, amelyet a német fizikus, Max Planck (1858-1947) tiszteletére neveztek el, a Quantum Mechanics úttörője. Forrás: Wikimedia Commons. Fotó: Mike Peel (www.mikepeel.net).

A nagy válságot támogató tudósok

Azok között, akik a Big Crunch típusú univerzum küszöbön álló összeomlásának lehetőségét védik, a Nemanja Kaloper és Antonio Padilla. Ezek a kutatók egy olyan modellel dolgoznak, amelyben módosították a kozmológiai állandó értékét, stabil és zárt univerzumot kapva.

Eredményeiket a Physical Review Letters-ben tették közzé, azonban jelenleg nincs megfigyelés az új modell alátámasztására.

Irodalom

1. Harris, W. Hogyan működik a nagy ropogáselmélet. Helyreállítva: science.howstuffworks.com.
2. Mann, A. Hogyan véget ér az univerzum? Helyreállítva: livescience.com.
3. Moskowitz, C. Végtelen üresség vagy nagy válság: Hogyan fog végződni az univerzum? Helyreállítva: space.com.
4. NeoFronteras. Lesz egy nagy válság? Helyreállítva: neofronteras.com.
5. Steinhardt, P. Kozmikus evolúció egy ciklikus univerzumban. Helyreállítva: arxiv.org.
6. UCDavis. Nemanja Kaloper professzor új világegyetem-kutatásai erõs médialefedettséget generálnak. Helyreállítva: fizika.ucdavis.edu.
7. Wikipedia. Nagy válság. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
8. Wikipedia. Sötét energia. Helyreállítva: es.wikipedia.org.