5 životnih ciklusa Univerzuma: u kojoj fazi živimo?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Svako živo biće na našoj planeti se rađa, sazrijeva, stari i na kraju umire. Svi ovi zakoni važe i izvan Zemlje - zvijezde, solarni sistemi i galaksije također nestaju tokom vremena.

Razlika postoji samo u vremenu – ono što se vama i meni čini kao vječnost, po standardima Univerzuma, potpuna je glupost. Ali šta je sa samim univerzumom? Kao što znate, rođena je nakon Velikog praska prije 13, 8 milijardi godina, ali šta joj se sada dešava? Kakav je životni ciklus samog Univerzuma i zašto istraživači razlikuju pet faza njegovog razvoja?

Pet vekova univerzuma

Astronomi vjeruju da je pet faza evolucije zgodan način da se predstavi nevjerovatno dug život svemira. Slažem se, u vrijeme kada poznajemo samo 5% vidljivog Univerzuma (preostalih 95% zauzima misteriozna tamna materija, čije postojanje tek treba dokazati), prilično je teško suditi o njegovoj evoluciji. Ipak, istraživači pokušavaju da shvate prošlost i sadašnjost Univerzuma kombinujući dostignuća nauke i ljudske misli u poslednja dva veka.

Ako imate sreće da se nađete pod vedrim nebom na mračnom mjestu u noći bez mjeseca, onda kada podignete pogled, čeka vas veličanstven svemirski pejzaž. Sa običnim dvogledom možete vidjeti zapanjujući horizont zvijezda i pjega koje se preklapaju. Svjetlost ovih zvijezda stiže do naše planete savladavajući ogromne kosmičke udaljenosti i probija se do naših očiju kroz prostor-vrijeme. Ovo je univerzum kosmološke ere u kojoj živimo. Zove se zvezdana era, ali postoje još četiri.

Postoji mnogo načina da se sagleda i razgovara o prošlosti, sadašnjosti i budućnosti svemira, ali jedan od njih je privukao pažnju astronoma više od drugih. Prva knjiga o pet vekova univerzuma objavljena je 1999. godine pod nazivom "Pet doba svemira: Unutar fizike večnosti". (posljednji put ažurirano 2013.). Autori knjige, Fred Adams i Gregory Laughlin, dali su naslov svakom od pet stoljeća:

• Primitivno doba
• Starry era
• Degenerativna era
• Era crnih rupa
• Mračna era

Treba napomenuti da nisu svi naučnici pristalice ove teorije. Ipak, mnogi astronomi smatraju da je podjela u pet koraka koristan način da se raspravlja o tako neobično velikoj količini vremena.

Primitivno doba

Primitivna era svemira započela je sekundu nakon Velikog praska. Tokom prvog, vrlo malog vremenskog perioda, prostor-vrijeme i zakoni fizike, kako vjeruju istraživači, još nisu postojali. Ovaj čudan, neshvatljiv interval naziva se Planckova era, a vjeruje se da je trajao 1044 sekunde. Takođe je važno uzeti u obzir da su mnoge pretpostavke o Planckovom dobu zasnovane na hibridu opšte teorije relativnosti i kvantnih teorija, nazvanoj teorija kvantne gravitacije.

U prvoj sekundi nakon Velikog praska počela je inflacija – nevjerovatno brzo širenje svemira. Nakon nekoliko minuta, plazma je počela da se hladi, a subatomske čestice su počele da se formiraju i lepe zajedno. 20 minuta nakon Velikog praska - u super vrućem, termonuklearnom svemiru - atomi su počeli da se formiraju. Hlađenje se odvijalo velikom brzinom sve dok u svemiru nije ostalo 75% vodonika i 25% helijuma, što je slično onome što se danas dešava na Suncu. Otprilike 380.000 godina nakon Velikog praska, svemir se dovoljno ohladio da formira prve stabilne atome i stvori kosmičko pozadinsko mikrovalno zračenje, koje astronomi nazivaju kosmičkom mikrovalnom pozadinom.

Starry era

Ti i ja živimo u zvjezdanoj eri - u ovom trenutku većina materije koja postoji u Univerzumu poprima oblik zvijezda i galaksija. Prve zvijezde u svemiru - nedavno smo vam rekli o njegovom otkriću - bile su ogromne i okončale su svoje živote u obliku supernova, što je dovelo do formiranja mnogih drugih, manjih zvijezda. Vođeni silom gravitacije, približavali su se jedni drugima i formirali galaksije.

Jedan od aksioma zvjezdane ere je da što je zvijezda veća, to brže sagorijeva svoju energiju i zatim umire, obično za samo nekoliko miliona godina. Manje zvijezde koje troše energiju sporije ostaju duže aktivne. Naučnici predviđaju da će se naša galaksija Mliječni put, na primjer, sudariti i spojiti sa susjednom galaksijom Andromeda za oko 4 milijarde godina i formirati novu. Inače, naš solarni sistem može preživjeti ovo spajanje, ali je moguće da će sunce umrijeti mnogo ranije.

Era degeneracije

Nakon toga slijedi era degeneracije (degeneracije), koja će početi oko 1 kvintilion godina nakon Velikog praska i trajat će do 1 duodecilion nakon njega. Tokom ovog perioda, svi ostaci zvijezda vidljivi danas će dominirati Univerzumom. Zapravo, prostor je pun prigušenih izvora svjetlosti: bijelih patuljaka, smeđih patuljaka i neutronskih zvijezda. Ove zvijezde su mnogo hladnije i emituju manje svjetlosti. Dakle, u eri degeneracije, svemir će biti lišen svjetlosti u vidljivom spektru.

Tokom ove ere, mali smeđi patuljci će zadržati većinu dostupnog vodonika, a crne rupe će rasti, rasti i rasti, hraneći se ostacima zvijezda. Kada okolo nema dovoljno vodonika, svemir će vremenom postati tamniji i hladniji. Tada će protoni koji su postojali od samog početka Univerzuma početi umirati, rastvarajući materiju. Kao rezultat toga, većina subatomskih čestica, Hawkingovog zračenja i crnih rupa ostat će u svemiru.

Hawkingovo zračenje je hipotetički proces emisije crne rupe raznih elementarnih čestica, uglavnom fotona; nazvan po britanskom teoretskom fizičaru Stephenu Hawkingu.

Era crnih rupa

Tokom značajnog vremenskog perioda, crne rupe će dominirati svemirom, uvlačeći ostatke mase i energije. Međutim, oni će na kraju ispariti, iako vrlo sporo.

Autori knjige vjeruju, prema Big Think, da će, kada crne rupe konačno ispare, doći do malog bljeska svjetlosti - jedine preostale energije u svemiru. U ovom trenutku, svemir će biti gotovo istorija, sadržavajući samo niskoenergetske, vrlo slabe subatomske čestice i fotone.

Mračna era

Na kraju će se elektroni i pozitroni koji lebde kroz svemir sudariti jedni s drugima, ponekad formirajući atome proitronija. Ove strukture su nestabilne, međutim, njihove sastavne čestice će na kraju biti uništene. Dalje uništavanje ostalih niskoenergetskih čestica će se nastaviti, iako vrlo sporo. Ali večeras pogledajte u noćno nebo puno zvijezda i ne brinite ni o čemu - one neće ići nikuda jako dugo, a naše razumijevanje Univerzuma i vremena može se promijeniti u budućnosti.