5 životnih ciklusa svemira: u kojoj fazi živimo?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Svako živo biće na našem planetu se rađa, sazrijeva, stari i na kraju umire. Svi ovi zakoni vrijede i izvan Zemlje – zvijezde, solarni sustavi i galaksije također nestaju s vremenom.

Razlika postoji samo u vremenu – ono što se vama i meni čini kao vječnost, po mjerilima Svemira je potpuna glupost. Ali što je sa samim svemirom? Kao što znate, rođena je nakon Velikog praska prije 13, 8 milijardi godina, ali što se s njom sada događa? Kakav je životni ciklus samog Svemira i zašto istraživači razlikuju pet faza njegova razvoja?

Pet stoljeća svemira

Astronomi vjeruju da je pet faza evolucije prikladan način da se prikaže nevjerojatno dug život svemira. Slažem se, u vrijeme kada poznajemo samo 5% vidljivog svemira (preostalih 95% zauzima tajanstvena tamna tvar, čije postojanje tek treba dokazati), prilično je teško suditi o njegovoj evoluciji. Ipak, istraživači pokušavaju razumjeti prošlost i sadašnjost Svemira kombinirajući dostignuća znanosti i ljudske misli u posljednja dva stoljeća.

Ako imate sreću da se nađete pod vedrim nebom na mračnom mjestu u noći bez mjeseca, onda kada podignete pogled, čeka vas veličanstven svemirski krajolik. S običnim dalekozorom možete vidjeti zapanjujući horizont zvijezda i pjega svjetlosti koje se preklapaju. Svjetlost ovih zvijezda stiže do našeg planeta prevladavajući ogromne kozmičke udaljenosti i probija se do naših očiju kroz prostor-vrijeme. Ovo je svemir kozmološke ere u kojoj živimo. Zove se zvjezdana era, ali postoje još četiri.

Postoji mnogo načina da se promatra prošlost, sadašnjost i budućnost svemira i raspravlja o njima, ali jedan od njih privukao je pažnju astronoma više od drugih. Prva knjiga o pet stoljeća svemira objavljena je 1999. godine pod naslovom "Pet doba svemira: unutar fizike vječnosti". (zadnji put ažuriran 2013.). Autori knjige, Fred Adams i Gregory Laughlin, dali su naslov svakom od pet stoljeća:

• Primitivno doba
• Zvjezdano doba
• Degenerativno doba
• Era crnih rupa
• Mračno doba

Valja napomenuti da nisu svi znanstvenici pristaše ove teorije. Ipak, mnogi astronomi smatraju da je podjela u pet koraka koristan način za raspravu o tako neobično velikoj količini vremena.

Primitivno doba

Primitivna era svemira započela je sekundu nakon Velikog praska. Tijekom prvog, vrlo malog vremenskog razdoblja, prostor-vrijeme i zakoni fizike, kako vjeruju istraživači, još nisu postojali. Ovaj čudni, neshvatljivi interval naziva se Planckova era, vjeruje se da je trajao 1044 sekunde. Također je važno uzeti u obzir da se mnoge pretpostavke o Planckovom razdoblju temelje na hibridu opće relativnosti i kvantnih teorija, nazvanom teorija kvantne gravitacije.

U prvoj sekundi nakon Velikog praska počela je inflacija – nevjerojatno brzo širenje svemira. Nakon nekoliko minuta plazma se počela hladiti, a subatomske čestice su se počele stvarati i lijepiti zajedno. 20 minuta nakon Velikog praska - u supervrućem, termonuklearnom svemiru - atomi su se počeli stvarati. Hlađenje se odvijalo velikom brzinom sve dok u svemiru nije ostalo 75% vodika i 25% helija, što je slično onome što se danas događa na Suncu. Oko 380.000 godina nakon Velikog praska, svemir se dovoljno ohladio da formira prve stabilne atome i stvori kozmičko pozadinsko mikrovalno zračenje, koje astronomi nazivaju kozmičkom mikrovalnom pozadinom zračenjem.

Zvjezdano doba

Ti i ja živimo u zvjezdanoj eri – u ovom trenutku većina materije koja postoji u Svemiru 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 stvaranja mnogih drugih, manjih zvijezda. Potaknuti 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 milijuna godina. Manje zvijezde koje sporije troše energiju ostaju dulje aktivne. Znanstvenici 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 sustav može preživjeti ovo spajanje, no moguće je da će sunce umrijeti puno ranije.

Doba degeneracije

Nakon toga slijedi era degeneracije (degeneracije), koja će započeti oko 1 kvintilijun godina nakon Velikog praska i trajat će do 1 duodecilion nakon njega. Tijekom tog razdoblja, svi ostaci zvijezda vidljivi danas će dominirati Svemirom. Zapravo, prostor je pun prigušenih izvora svjetlosti: bijelih patuljaka, smeđih patuljaka i neutronskih zvijezda. Ove zvijezde su mnogo hladnije i emitiraju manje svjetlosti. Dakle, u eri degeneracije, svemir će biti lišen svjetla u vidljivom spektru.

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

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

Doba crnih rupa

U značajnom vremenskom razdoblju, crne rupe će dominirati svemirom, uvlačeći ostatke mase i energije. Međutim, na kraju će ispariti, iako vrlo sporo.

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

Mračno doba

Na kraju će se elektroni i pozitroni koji lebde kroz svemir sudarati jedan s drugim, ponekad tvoreći atome proitronija. Ove strukture su nestabilne, međutim, njihove sastavne čestice će na kraju biti uništene. Daljnje uništavanje ostalih niskoenergetskih čestica nastavit će se, iako vrlo sporo. Ali večeras gledajte u noćno nebo puno zvijezda i ne brinite se ni o čemu - one neće nikamo otići jako dugo, a naše razumijevanje Svemira i vremena može se promijeniti u budućnosti.