Teorija velikega krčenja, načela, podatki za in proti

The Teorija velikega krčenja, Veliki krč ali velika implozija predlaga, da se bo vesolje sčasoma spopadlo z veliko edinstvenostjo v vesolju in času. Je torej nekakšen preobrat Big Bang. 

Če je vesolje imelo svoje začetke v nasilni širitvi edinstvenosti, v kateri je bil koncentriran celoten prostor-čas, potem je njegov konec natančno obratni postopek. Ideja ni nova, saj se znanstveniki že dolgo sprašujejo, ali bo gravitacija, velika arhitekt teme, tudi nekega dne povzročila njen popoln propad.

Slika 1. Ta animacija prikazuje nekaj, kar bi se zgodilo med velikim drobljenjem: Galaksije se medsebojno približujejo, dokler ne oblikujejo edinstvenosti v zelo oblikovanem prostoru. Vir: Wikimedia Commons.

Big Crunch govori o tem, kako bi bil konec vesolja, če bi prevladala sila gravitacije. Ne gre za teorijo o njenem izvoru, čeprav obstaja še ena, ki ni oscilirajoče vesolje, ki združuje velik drobtin z Big Bang Popolnoma podobo neskončnih vesoljev v stalnih ciklih širitve in krčenja.

Čeprav se vesolje trenutno širi in obstaja veliko dokazov, ki to podpirajo, velik krč kaže, da bo gravitacija v nekem trenutku dovolj močna, da bo ustavila to širitev.

In ne samo, da ga ustavite, ampak ga obrnete do te mere, da povzročajo nenehno krčenje, se bližajo in več zvezd in galaksij. Toda to ne bi bilo vse, če bi se sklepalo, bi vesolje postopoma segrevalo na nepredstavljivo lestvico, zaradi česar planeti postanejo nevljudni za življenje. 

Stiskanje bo trajalo do prostora in časa in vse, kar vsebuje, se zmanjša na edinstvenost, iz katere bi se lahko sčasoma rodilo novo vesolje. Ali morda ne, saj trenutno ni mogoče vedeti.

[TOC]

Zgodovina in načela teorije velikega krčenja

Čeprav so za zdaj dokazi, da se vesolje širi, nedvomno, gravitacija nikoli ne preneha biti prisotna, saj lahko kadar koli postane prevladujoča sila in se planete, zvezde in galaksije vrnejo nazaj, da se približajo.

Znanstveniki predlagajo, da je trenutna širitev posledica temne energije, polja, ki zapolnjuje celoten prostor, vendar katerih resnična narava ni znana, čeprav naj bi ga ustvaril sam prostor, in se povečuje, ko raste. 

Vam lahko služi: pretok električnega polja

In bolj ko se vesolje širi, ustvari se več prostora in z njim več temne energije z negativnim pritiskom, kar ustvarja scenarij nedoločenega in vse hitrega širjenja.

Če pa se začne iz zaprtega vesolja, širitev ne more nadaljevati večno in temna energija mora nujno oslabiti, čeprav ni znano, kdaj bi se to začelo dogajati. Nekateri verjamejo, da se je že začelo, tudi ko se zdi, da vesolje povečuje svojo hitrost širitve.

To oslabitev bo povzročila, da bo gravitacija prevzela vlogo, zaradi česar se bo gostota vesolja spet povečala. Ocenjuje se gostota vsaj 3 atomov/kubičnega metra, da se to zgodi.

Na ta način bodo galaksije bližje in še več in bodo prispele v čas, ko bodo vsi tvorili kolosalno galaksijo, ki se bo nato osredotočila, da bo povzročila edinstveno črno luknjo, edinstvenost neverjetno majhnih dimenzij. 

Slika 2. Možna odmik galaksij je razlog za kozmološke špekulacije. Vir: Wikimedia Commons.

Je nekakšna Big Bang Vzvratno, čeprav bi bile značilnosti tega novega izjemno vročega vesolja precej drugačne, saj bi gostota prenehala biti enotna.

Možne geometrije za vesolje

Glede na kozmološko merilo, če je gostota vesolja homogena, je njegova ukrivljenost določena s povprečno gostoto, to stalno ukrivljenost. Indikator je parameter ukrivljenosti ωo:

Ωo = povprečna gostota vesolja / gostota kritične energije

Kjer je gostota kritične energije tisto, kar bi imelo ravno vesolje, ki nima ukrivljenosti. Za ta parameter obstajajo tri možnosti: ωo = 1, večji od 1 ali manj kot 1. Ko ωo> 1 imate sferično ali zaprto vesolje, v katerem je velik krč zelo resnična možnost.

Trenutni ukrepi kažejo na vesolje ravne geometrije, zato hipoteza velikega krčenja trenutno nima podpore večine v znanstveni skupnosti, razen nekaterih kozmologov, kot bomo kmalu videli.

Slika 3. Podoba treh možnih geometrij vesolja. Veliki krč je mogoč v sferičnem vesolju, ki je končno in zaprto. Vir: Wikimedia Commons.

Podatki v prid

Hipoteza velikega krčenja izvira iz mnogih znanstvenikov, za katere ideja o stalni in večni širitvi ni dopustna. Če priznamo, da je velik krč resnična možnost, bi vesolje imelo začetek in konec, kar je lahko za mnoge pomirjujoče.

Vam lahko služi: gibanje za vrtenje zemlje

Po drugi strani pa je za druge znanstvenike velik krč sprejet, ko je del neskončnega cikla širitev in kontrakcij, predlaganih v teoriji nihajnega vesolja, ker bi se to izognilo razmišljanju samo na začetku kot takega v vesolju in v motečem o tem, kaj je bilo tam.

Zaradi teh razlogov veliko raziskovalcev še naprej dela na ustvarjanju novih modelov vesolja. Obstajajo tisti, ki so predlagali spremembe vrednosti Kozmološka konstanta, Konstanta, ki jo je predlagal Albert Einstein, tako da bodo rešitve njihovih poljskih enačb privedle do stabilnega vesolja.

Po najnovejših astronomskih podatkih ima kozmološka konstanta, označena z grško črko Lambda Capital, vrednost: λ = 10^-46 km^-2.

Nekateri kozmologi trdijo, da je še nižja vrednost omenjene konstante, ki je že nižja. Na ta način bi bil velik krč uspešen konec vesolja.

Teorija nihajnega vesolja

Znana tudi kot teorija pulzirajočega vesolja ali velikega bunca.

Predlagal ga je matematik Richard Tolman (1881-1948), ki je predlagal, da se vesolje širi z impulzom Big Bang, Toda potem se širitev ustavi, ko gravitacija postane prevladujoča sila. 

Zgoraj se dogaja občasno, zato vesolje nima, niti se ni nikoli končalo. 

Alternativne teorije za konec vesolja

Poleg velikega krčenja in teorije nihajočega vesolja dober del kozmologov zatrjuje, da se bo vesolje končalo raje z velikim ripom: verjetno je širitev, ki se bo končala z uničevanjem in jo vedno bolj delila.

Vam lahko služi: hitrost zvoka: opis in formule, izračun, faktorji

In še en del znanstvenikov meni, da širitev pomeni nenehno hlajenje. Kot je znano, premiki sestavnih delcev zadeve prenehajo, ko dosežejo absolutno ničlo, nepredstavljivo hladno temperaturo, ki še ni bila dosežena.

Če je vesolje odprto, se lahko širitev nadaljuje v nedogled, medtem ko je njegova temperatura bližje in bolj absolutna ničla. To hlajenje, znano kot velika zamrznitev, bo v daljni prihodnosti povzročilo morebitno toplotno smrt vesolja.

Podatki proti

Dva pomembna dejstva naredijo veliko znanstvenikov ne verjamejo v velik krč kot alternativo v evoluciji vesolja.

Prvo je, da se vesolje trenutno širi, eksperimentalno potrdi dejstvo z opazovanjem oddaljenih zvezd Supernove in meritve kozmičnega sevanja ozadja, ki ostanejo Big Bang.

Seveda obstaja možnost, da v prihodnosti to neham storiti, saj je dovolj časa za to in kar je najpomembneje: veliko stvari, ki jih še vedno ne vemo.

Drugo je, da ukrepi o ukrivljenosti vesolja kažejo, da je geometrija tega ravna. In v takšni geometriji velik krč ni mogoč. To so napovedali z rezultati misije Planck, ki kažejo, da je gostota vesolja za 5% višja od tistega, kar je potrebno, da se zapre.

Misija Planck je projekt Evropske vesoljske agencije, ki ga sestavljajo umetni satelit, opremljen za zbiranje podatkov o naravi vesolja. Uvedena je bila leta 2009 iz francoske Guayane in je opremljena s sondami, detektorji in teleskopi.

Slika 4. Planck satelitski model, imenovan v čast nemškega fizika Max Planck (1858-1947), pionir kvantne mehanike. Vir: Wikimedia Commons. Fotografija Mike Peel (www.Mikepeel.mreža). [CC by-S (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Znanstveniki, ki podpirajo velik krč

Med tistimi, ki zagovarjajo možnost neposrednega propada velikega krčbe vesolja, sta Nemanja Kaloper in Antonio Padilla. Ti raziskovalci sodelujejo z modelom, v katerem so spremenili vrednost kozmološke konstante, pri čemer dobijo stabilno in zaprto vesolje. 

Njegovi rezultati so bili objavljeni v Fizična pregledna pisma, Vendar za zdaj ni opazkov, ki bi podpirala ta nov model.

Reference

1. Harris, w. Kako deluje teorija velikega krčenja. Okrevano od: znanost.Kakovostno delo.com.
2. Mann, a. Kako se bo vesolje končalo? Okrevano od: Livescience.com.
3. Moskowitz, c. Neskončna praznina ali velik krč: kako se bo vesolje končalo? Okrevano od: vesolje.com.
4. Neofronteras. Ali bo velik krč? Pridobljeno iz: neofronteras.com.
5. Steinhardt, str. Kozmična evolucija v cikličnem vesolju. Okreval od: arxiv.org.
6. Ucdavis. Prof. Nova raziskava Nemanja Kaloperja o koncu vesolja ustvarja močno medijsko poročanje. Okrevano od: fizike.Ucdavis.Edu.
7. Wikipedija. Veliki krč. Okrevano od: je.Wikipedija.org.
8. Wikipedija. Temna energija. Okrevano od: je.Wikipedija.org.