niedziela, 23 kwietnia 2017

McGoris #48 - Śmierć Wszechświata.

Wszystko ma swój początek i koniec. Gdy narodził się Wszechświat - nastąpiło także wielkie odliczanie do jego końca. Jak wiadomo nic wieczne nie jest. Wszystko co widzimy: gwiazdy, galaktyki, a nawet cały Wszechświat kiedyś umrze.

Źródło: wikipedia.org



1. Koncepcja śmierci Wszechświata.


Już od dawna, już nawet od czasów starożytnych wiadomo, że nic nie jest wieczne. Ludzie, zwierzęta, rośliny, wszystko rodzi się i umiera, dając początek nowemu życiu.

Dlatego ludzie zaczęli snuć koncept śmierci całego świata, czy nawet Wszechświata. W literaturze, religiach czy wierzeniach. Wraz z czasem, gdy nauka się rozwinęła, zaczęliśmy odkrywać kosmos, badać go, to wiemy na pewno, że nasza gwiazda dzienna - Słońce, także czeka koniec.

Słońce ma już za sobą 50% swojego życia i istnieje przez ok. 5 mld lat. Przez kolejne 5 mld lat wypali całe swoje paliwo (wodór) i dojdzie do fuzji helu i cięższych pierwiastków. Słońce zacznie puchnąć, przekształcając się w czerwonego olbrzyma. Najbliższe planety, najprawdopodobniej także i Ziemia zostaną spalone bądź wchłonięte przez gwiazdę.
Jest to ogromna ilość czasu i prawdopodobnie ludzkość będzie tak bardzo technologicznie rozwinięta (o ile przetrwa) by móc odbywać podróże międzygwiezdne. Będziemy musieli pewnie znaleźć inny system gwiazdowy z planetami zdatnymi do życia.
Jednak nasza przeciętna gwiazda, to tylko maleńkie ziarenko w ogromie całego Wszechświata, który także nie jest wieczny.


1.1. Jak rozpoczęła się wizja śmierci Wszechświata.


Przełomem w tej dziedzinie okazały się badania prowadzone na początku XX wieku przez amerykańskiego astronoma Edwina Hubble'a. Analizując widma odległych galaktyk, zauważył on, że są one przesunięte ku czerwieni - co za tym idzie obiekt oddala się. Na podstawie obserwacji Edwina,gdzie obiekty jedne mają mniejsze przesunięcie, a jedne większe, naukowcy w końcu wykazali, że Wszechświat rozszerza się.

Wraz z tą teorią, uczeni zadawali sobie pytanie - co sprawia, że Wszechświat akurat się rozszerza? Jaka siła tym rządzi?

Przy stanie dzisiejszej wiedzy za początek Wszechświata uznaje się tzw. Wielki Wybuch. Z osobliwego punktu wyłoniła się przestrzeń, materia i energia którą znamy. Przestrzeń zaczęła puchnąć, powstały pierwsze cząstki elementarne, które łączyły się w większe struktury - atomy. Na początku były to atomy wodoru, helu i niewielkie ilości litu i berylu.

Źródło: wikipedia.org

Po 400 milionach lat zaczęły powstawać już pierwsze gwiazdy, które z czasem łączyły się grawitacyjne w ogromne grupy tworząc galaktyki, które z czasem łączyły się w gromady i supergromady.

Obecnie żyjemy w tzw. erze gwiazdowej. Za nami jeszcze były 5 er - era Plancka, era kwarkowa, era hadronowa, era leptonowa i era promieniowania.

Wiek Wszechświata szacuje się na ok. 13,7 biliona lat - 13 700 000 000 000 lat.
Jeśli zbadamy dalsze zakątki Wszechświata i zbadamy np. ich widmo odkryjemy, że im obiekt jest dalej, tym oddala się szybciej. Za coraz szybsze rozszerzanie się Wszechświata jest odpowiedzialna hipotetyczna ciemna energia, która działałaby przeciwnie niż grawitacja - zamiast przyciągać, odpycha.




2. Hipotezy dotyczące końca Wszechświata


2.1 Hipoteza wielkiego kolapsu.



Jak wiemy Wszechświat się rozszerza. Ale można by rzec, że energia, która powstała podczas Wielkiego Wybuchu w końcu by osłabła. Kosmos w końcu przestałby się przez jakiś czas rozszerzać, a potem zacząłby z powrotem się kurczyć do pierwotnej postaci.
Coś na wzór jakbyśmy rzucili np. piłkę i kopnęli ją wysoko w górę, po czym zwolniłaby wytracając swoją energię, zaczynając powoli opadać dzięki sile grawitacji.

Wszystkie galaktyki zrobiłyby w tył zwrot i zbliżałyby się do siebie. Galaktyki zderzałyby się, rozpadając i tworząc skupisko trylionów gwiazd. Niebo było by coraz jaśniejsze, a temperatura rosłaby w zastraszającym tempie. Ze względu na to cząstki poruszałyby się coraz szybciej rozpadając się na swobodnie poruszające się cząstki elementarne, kiedy ostatecznie wrócą do osobliwego punktu.

Jedna z wersji tej hipotezy mówi też, że Wszechświat może po prostu pulsować - rozszerzać się i kurczyć i tak non stop.

Jednak po obserwacjach i badaniach hipoteza nie ma już miejsca. Badania wykazały, że Wszechświat wcale nie rozszerza się coraz wolniej ani że prędkość rozszerzania jest stała. Wszechświat rozszerza się coraz szybciej.

I tak powstała inna hipoteza.


2.2 Hipoteza wielkiego rozdarcia.


Wszechświat rozszerza się coraz szybciej. Wielkoskalowe struktury zaczęły by się oddalać z ogromną prędkością, grawitacja w żadnym stopniu by nie stała na przeszkodzie zwiększającej się ilości ciemnej energii. Gwiazdy które widzimy na niebie, czy galaktyki byłyby coraz mniej jasne, wszystko oddalałoby się od siebie aż wszystko pogrążyłoby się w kosmicznej czerni. Gwiazdy, planety rozpadały by się na mniejsze elementy.
Oddziaływania elektromagnetyczne zanikłyby - atomy rozpadną się na cząstki elementarne, które już nigdy nie spotkałyby się po drodze.
Jedna z wersji tej hipotezy mówi, że rozdarciu uległaby nawet sama przestrzeń.

Nastałaby totalna ciemność w rozdzierającej się przestrzeni. Hipoteza mówi, że miałoby to się stać za ok. 20 miliardów lat.


2.3 Śmierć cieplna Wszechświata


Najbardziej popularną hipotezą i według mnie najbardziej logiczną jest hipoteza "wielkiego chłodu".

Jak wiadomo gwiazdy rodzą się, zachodzą w nich fuzje jądrowe, umierają jako supernowe, dając materiał na powstanie nowych gwiazd. Jednak materiału z którego powstają gwiazdy - czyli wodoru byłoby coraz mniej. Powstawałyby coraz cięższe pierwiastki, z którymi fuzja jądrowa byłaby już niemożliwa.

Jak wiemy są różne gwiazdy o różnych typach widmowych i wielkościach. Te większe, gorętsze typu O czy B czy te mniejsze jak np. Słońce - żółte karły, pomarańczowe czy czerwone. Większe i gorętsze żyją najkrócej. A to dlatego, że procesy zachodzące w takiej gwieździe zachodzą znacznie gwałtowniej i szybciej, przez co mogą istnieć co najwyżej kilka milionów lat.
Mniejsze gwiazdy, takie jak Słońce, Proxima Centauri czy inne gwiazdy ciągu głównego typu G,K czy M ze względu na mały rozmiar i niższą temperaturę procesy te zachodzą bardzo wolno.

Nasze Słońce prawdopodobnie przeżyje ok. 9 miliardów lat, gwiazda spaliłaby całe swoje paliwo, tworząc cięższe pierwiastki - gwiazda spuchłaby do olbrzymich rozmiarów - aż do orbity Ziemi czy Marsa, po zakończeniu reakcji termojądrowych gwiazda odrzucałaby swoje zewnętrzne warstwy zmieniając się w mgławicę planetarną, gdzie w centrum zostałoby same jasne jądro wielkości Ziemi - biały karzeł, który z czasem wypromieniowywałby się powoli gasnąc.

Jest to ogromna ilość czasu (o ile się ludzie do tej pory sami nie wytłuką) - ludzkość zapewne dysponowałaby technologią, która pozwoli na podróże międzygwiezdne. Zapewne musielibyśmy uciec do innych układów gwiezdnych, zdatnych do zamieszkania.

Po 100 bilionach lat po kolei gasłyby kolejne gwiazdy. Swój żywot jako pierwsze zakończyły te gorętsze i większe i bardziej masywne. Najdłużej przetrwały czerwone karły, lecz one z czasem również zgasły.
Skończyła się era gwiazdowa. We Wszechświecie zapanowała totalna ciemność. Pozostały jedynie wypalone jądra starych gwiazd i czarne dziury.
Czarne dziury najdłużej zostaną przy życiu. One także wypromieniowywały by swoją energię dzięki tzw. promieniowaniu Hawkinga.





Jeśli wam się podobało to udostępniajcie, lajkujcie, w komentarzach zadawajcie swoje pytania, zapraszam do dyskusji.
Proszę także o wyłączenie Adblocka lub dodanie bloga do wyjątków :)

Zapraszam także na mojego bloga, gdzie wrzucam swoje fotografie (krajobrazy itp.) - mcphotografia.blogspot.com








Brak komentarzy:

Prześlij komentarz