Vesmírná věda: Co se stane, když se vesmír zhroutí ve velké krizi?

Co je pravděpodobnější - že vesmír se navždy rozšíří, nebo že se uzavře ve velkém zhroucení, které způsobí konec vesmíru? - Mushahid, 16 let, Chitral, Pákistán.

Asi před stoletím jsme ani nevěděli, že existují galaxie.

Poté, v roce 1910, astronomové přišli na to, jak měřit vzdálenost k rysům nazývaným „spirální mlhoviny“, které viděli na obloze. Ačkoliv to vypadalo jako oblak plynu poblíž nás, vědci si uvědomili, že jsou to celé galaxie obsahující miliardy hvězd, opravdu daleko.

Jakmile jsme pochopili, jaké galaxie byly, zjistili jsme, že jsou od sebe pryč, a ty, které jsou dál, se pohybují rychleji - jinými slovy, vesmír se rozšiřuje.

Od té doby je otázkou: bude vesmír navždy expandovat, nebo se jednoho dne vrátí do „velké krize“?

Je to důvod, proč to byla hádanka; Je to proto, že gravitace by měla zpomalit expanzi. Všechny galaxie se navzájem táhnou stejným způsobem, jakým nás na nás Země táhne a když nás skočí, vrátí nás dolů.

Když hodím míč do vzduchu, zpočátku to může jít rychle, ale pak to zpomaluje, přestává stoupat a padá zpět na Zemi.

Pokud to však hodím dostatečně rychle, aby to bylo více než 11 kilometrů za sekundu (to je velmi rychlé!), Pak se nikdy nevrátí na Zemi. Bude mít to, co se nazývá „úniková rychlost“ - to je rychlost, při které gravitace Země nebude dostatečně silná, aby ji vytáhla zpět dolů.

Viz také: Nové opatření rozšiřujícího se vesmíru může vést k „nové fyzice“

Pokud jsem byl na Měsíci, je to ještě snazší, protože hmotnost měsíce je menší: Je téměř 100krát lehčí než Země. To znamená, že síla způsobená gravitací je menší, a proto bych mohl míč hodit mnohem pomaleji a stále by unikl gravitaci měsíce. Bylo by to jen něco přes 2 kilometry za sekundu.

Takže otázka se stává: Jak těžké jsou všechny galaxie a pohybují se dostatečně rychle od sebe, aby měli únikovou rychlost? Pokud ano, vesmír by se navždy rozšířil.

Museli jsme čekat až do devadesátých let, kdy se měření dostalo přesně na to, aby se dalo odpovědět. A odpověď přišla jako velké překvapení. Když astronomové konečně změřili, jak se měnila expanze, zjistili, že gravitace to vůbec nezpomaluje. Ve skutečnosti, expanze byla zrychlování !

To je trochu šílené, protože to znamená, že gravitace pracuje opačně: něco tlačí galaxie od sebe. Je to podivné, jako bych jemně hodil míč do vzduchu a sledoval, jak zrychluje do vesmíru.

Nevíme, co způsobuje zrychlení, ale my mu dáme jméno temná energie.

I když vlastně nevíme, jaká je temná energie, můžeme nyní odpovědět na původní otázku - ano, vesmír se navždy rozšíří a zažijeme „velké zmrazení“, ne „velkou krizi“.

Viz také: Závěrečný výzkumný dokument Stephena Hawkinga, který předpověděl konec vesmíru

Galaxie se budou od sebe stále dál od sebe oddělovat, vesmír bude chladnější a chladnější a nakonec budou všechny galaxie mimo naši místní skupinu tak slabé a vzdálené, že je nebudeme schopni vůbec vidět - jejich světlo ani se k nám nedostane.

Je tu i šance, že zrychlení může být tak extrémní, že roztrhne naši vlastní galaxii a nakonec i roztrhne atomy… zničí nás všechny. To by se nazývalo „velký rip“. S největší pravděpodobností se ale vydáme na velké zmrazení.

Vesmír tak bude trvat velmi dlouho, ale budoucnost bude studená a temná.

Tento článek byl původně publikován na The Conversation od Tamary Davis. Přečtěte si originální článek zde.