We know about our universe’s past: the Big Bang theory predicts that all matter, time, and space began in an incredibly tiny, compact state about 14 billion years ago. And we know about the present: scientists’ observations of the movement of galaxies tell us that the universe is expanding at an accelerated rate. But what about the future? Do we know how our universe is going to end?
Cunoaștem trecutul universului nostru: teoria Big Bang prevede că materia, timpul și spațiul au apărut ca formă foarte mică și compactă acum aproape 14 miliarde de ani. Cunoaștem și prezentul: observațiile cercetătorilor despre mișcarea galaxiilor ne spun că universul se extinde în ritm accelerat. Dar ce se va întâmpla în viitor? Știm cum se va sfârși universul?
Cosmologists have three possible answers for this question, called the Big Freeze, the Big Rip and the Big Crunch.
Cosmologii au trei răspunsuri pentru această întrebare, numite Marele Îngheț, Marea Ruptură și Marea Implozie.
To understand these three scenarios, imagine two objects representing galaxies. A short, tight rubber band is holding them together— that’s the attractive force of gravity. Meanwhile, two hooks are pulling them apart— that’s the repulsive force expanding the universe. Copy this system over and over again, and you have something approximating the real universe. The outcome of the battle between these two opposing forces determines how the end of the universe will play out.
Pentru a înțelege cele trei scenarii, să ne imaginăm două obiecte reprezentând două galaxii. O bandă elastică scurtă și subțire le ține împreună - aceasta este forța de atracție a gravitației. Între timp, două cârlige le despart - aceasta este forța de respingere care extinde universul. Repetă acest sistem de mai multe ori și vei descoperi ceva asemănător cu universul real. Deznodământul acestei lupte între cele două forțe opuse determină cum se va termina universul.
The Big Freeze scenario is what happens if the force pulling the objects apart is just strong enough to stretch the rubber band until it loses its elasticity. The expansion wouldn’t be able to accelerate anymore, but the universe would keep getting bigger. Clusters of galaxies would separate. The objects within the galaxies– suns, planets, and solar systems would move away from each other, until galaxies dissolved into lonely objects floating separately in the vast space. The light they emit would be redshifted to long wavelengths with very low, faint energies, and the gas emanating from them would be too thin to create new stars. The universe would become darker and colder, approaching a frozen state also known as the Big Chill, or the Heat Death of the Universe.
Scenariul „Marelui Îngheț” arată ce se întâmplă dacă forța ce separă obiectele este atât de puternică încât să întindă elasticul până își pierde elasticitatea. Creșterea nu va mai putea fi accelerată, dar universul va continua să devină tot mai mare. Grupurile de galaxii s-ar separa. Obiectele din cadrul galaxiilor - stele, planete și sisteme solare se vor îndepărta unele de altele, până când galaxiile dispersate în obiecte singuratice vor pluti separat în spațiul imens. Lumina pe care o emit se va transforma în lungimi de undă mari cu energii slabe și foarte scăzute, iar gazul emanat din ele va fi prea subțire pentru a crea stele noi. Universul va deveni mai întunecat și mai rece, apropiindu-se de îngheț, cunoscut și ca „Marea Răcire”, sau „Moartea termică” a universului.
But what if the repulsive force is so strong that it stretches the rubber band past its elastic limit, and actually tears it? If the expansion of the universe continues to accelerate, it will eventually overcome not only the gravitational force – tearing apart galaxies and solar systems– but also the electromagnetic, weak, and strong nuclear forces which hold atoms and nuclei together. As a result, the matter that makes up stars breaks into tiny pieces. Even atoms and subatomic particles will be destroyed. That’s the Big Rip.
Dar dacă forța de respingere este atât de puternică încât întinde banda elastică peste limita ei de elasticitate și, de fapt, o rupe? Dacă expansiunea universului continuă să accelereze, în cele din urmă, va depăși nu numai forța gravitațională - separând galaxiile și sistemele solare - dar și interacțiunea electromagnetică, slabă și tare, care ține la un loc atomii și nucleele. Drept urmare, materia din care se compun stelele se sparge în bucăți mici. Chiar și atomii și particulele subatomice vor fi distruse. Aceasta este Marea Ruptură.
What about the third scenario, where the rubber band wins out? That corresponds to a possible future in which the force of gravity brings the universe’s expansion to a halt— and then reverses it. Galaxies would start rushing towards each other, and as they clumped together their gravitational pull would get even stronger. Stars too would hurtle together and collide. Temperatures would rise as space would get tighter and tighter. The size of the universe would plummet until everything compressed into such a small space that even atoms and subatomic particles would have to crunch together. The result would be an incredibly dense, hot, compact universe — a lot like the state that preceded the Big Bang. This is the Big Crunch.
Dar cum rămâne cu scenariul trei, în care banda elastică învinge? Acesta corespunde unui viitor posibil în care forța de gravitație face expansiunea universului să se oprească - și apoi o inversează. Galaxiile vor începe să se îndrepte una către cealaltă, și pe măsură ce se strâng la un loc, forța lor gravitațională va fi chiar mai puternică. Și stelele vor înainta cu viteză împreună și se vor ciocni. Temperaturile vor crește întrucât spațiul va deveni tot mai îngust. Dimensiunea universului va scădea până când tot se comprimă într-un spațiu atât de mic încât atomii și particulele subatomice vor trebui să se zdrobească între ele. Rezultatul va fi un univers incredibil de dens, fierbinte și compact - foarte asemănător cu starea care a precedat Big Bang-ul. Aceasta este Marea Implozie.
Could this tiny point of matter explode in another Big Bang? Could the universe expand and contract over and over again, repeating its entire history? The theory describing such a universe is known as the Big Bounce. In fact, there’s no way to tell how many bounces could’ve already happened— or how many might happen in the future. Each bounce would wipe away any record of the universe’s previous history.
Ar putea acest mic punct de materie să explodeze într-un alt Big Bang? Ar putea universul să se extindă și să se contracte iar și iar, repetându-și întreaga istorie? Teoria care descrie un așa univers este cunoscută precum Marea Revenire. De fapt, nu există nicio modalitate de a spune câte reveniri au avut loc deja, sau câte se vor întâmpla în viitor. Fiecare revenire va șterge
Which one of those scenarios will be the real one? The answer depends on the exact shape of the universe, the amount of dark energy it holds, and changes in its expansion rate. As of now, our observations suggest that we’re heading for a Big Freeze. But the good news is that we’ve probably got about 10 to the 100th power years before the chill sets in — so don’t start stocking up on mittens just yet.
orice mărturie a trecutului universului anterior. Care din aceste scenarii va fi cel real? Răspunsul depinde de forma exactă a universului, de volumul de energie negativă pe care o deține și de schimbările ratei de extindere. Deocamdată, cercetările noastre sugerează că ne îndreptăm spre Marele Îngheț. Însă, vestea bună e că probabil avem în jur de 10 la puterea 100 ani până când răcirea se va instala - deci nu începeți să vă faceți provizii de mănuși încă.