Темная сила и холод: физики представили новый способ конца существования Вселенной

Фото: Live Science

Физики выяснили, что гипотетическая форма темной энергии может привести длительному замерзанию Вселенной, когда она станет статичной. В результате Вселенная расширится до конечного размера, но она станет настолько холодной, что вся активность в ней прекратится. И это будет означать конец существования Вселенной. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет Live Science.

Темная энергия является загадочной силой, управляющей ускоренным расширением космоса. О ее существовании ученые узнали в конце 90-х годов прошлого века, но за прошедшие годы темная энергия все еще является одной из самых больших загадок космологии вместе с темной материей.

За последние более 20 лет физики представили несколько теорий относительно того, чем является темная энергия и как она работает. Одна из теорий предполагает существование голографической темной энергии. Согласно теории, гравитация, как и само пространство являются иллюзией. Вселенная на самом деле является двухмерной, а экзотические квантовые силы на этой поверхности создают видимость существования гравитации и трехмерной структуры пространства. Исходя из этой теории, сила, которую ученые называют темной энергией, является естественным ускорением расширения Вселенной.

Авторы нового исследования не просто изучили возможную голографическую темную энергию, но выяснили, какой конец ждет Вселенную, если она управляется этой гипотетической формой энергии.

Темная энергия занимает примерно 70% плотности энергии всей Вселенной. Когда космос расширяется, то плотность как обычной, так и темной материи снижается, и возникает все больше и больше темной энергии. Чтобы выяснить окончательную судьбу Вселенной в долгосрочной перспективе, физики проигнорировали разные формы материи и обратили все внимание на эволюции голографической темной энергии.

Ученые выяснили, что эта темная энергия в долгосрочной перспективе будет продолжать расширять космос в укоренном виде. Но со временем влияние голографической темной энергии будет снижаться, а ускоренное расширение будет замедляться. Скорость расширения космоса будет постоянно снижаться до тех пор, пока Вселенная не станет статичной и не достигнет конечного размера.

В то время, как расширение космоса будет замедляться, плотность голографической темной энергии будет уменьшаться. Поскольку плотность материи также будет уменьшаться, то все процессы во Вселенной остановятся. Физики назвали такой вариант развития событий длительным замерзанием Вселенной. Он отличается от теории, известной как "Большое замерзание", где ускоренное расширение космоса продолжается бесконечно. И это приводит к тому, что в космосе останутся только черные дыры, которые также со временем исчезнут в холодном темном космосе.

Физики считают, что расширение космоса в итоге остановится и во Вселенной не будет возникать новых источников энергии и тепла для всей материи внутри нее. Это значит, что не будет возникать новых звезд, а все старые звезды исчезнут. В итоге произойдет разрыв всех субатомных частиц и не станет атомов. Таким образом настанет полная темнота и холод, что и будет означать конец существования Вселенной.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform