Czy Wszechświat się kiedyś skończy? Oczywiście. Przestanie istnieć nie tylko nasza planeta, nasz układ słoneczny czy galaktyka, ale właśnie cały Wszechświat. Brzmi naprawdę przerażająco, prawda? Spokojnie, raczej nie skończy się to za naszego życia, o ile nasza cywilizacja nie zrobi sobie w tym czasie krzywdy.
Co może dopaść nasz Wszechświat? Między innymi Wielki Chłód. To scenariusz, w którym Wszechświat osiąga stan maksymalnej entropii. Wyobraź sobie kosmos tak rozciągnięty, że nie pozostaje żaden punkt odniesienia – galaktyki, gwiazdy, planety i cała materia rozpadają się na cząstki subatomowe, a temperatura w nim maksymalnie zbliża się do zera absolutnego (0 stopni Kelwina, czyli dokładnie -273,15 st. Celsjusza).
Tu winowajcą będzie ciemna energia, która według obecnego konsensusu naukowego (choć niektórzy podważają jej istnienie) napędza przyspieszającą ekspansję Wszechświata. W rezultacie wszystko, co nie jest grawitacyjnie związane, zostanie od nas odciągnięte. W odległej przyszłości, za około 10⁹⁹ lat, Wszechświat stanie się chłodną zupą subatomowych cząstek. Skoro nie będzie istniało tam nic konkretnego poza tymi cząstkami, życie we Wszechświecie będzie zasadniczo niemożliwe, to chyba można mówić o końcu Wszechświata?
Ciemna energia (o ile na pewno istnieje) może okazać się bardziej niestabilna, niż przypuszczamy. Jeżeli tak jest, możemy doświadczyć Wielkiego Rozdarcia, w którym przyspieszenie ekspansji Wszechświata staje się tak ogromne, że niszczy wszystko: galaktyki, gwiazdy, a nawet atomy.
W miarę zbliżania się do punktu krytycznego czasoprzestrzeń dosłownie "rozerwie się". Wydaje się to niemożliwe, prawda? Ekspansja Wszechświata jest wybitnie związana nie z "rozprzestrzenianiem się materii i energii" w zimnym i pustym miejscu, ale z rozszerzaniem się czasoprzestrzeni. Wyobraźcie sobie czasoprzestrzeń jako elastyczne ciasto do pizzy. Im bardziej będziecie chcieli je rozwałkować, tym łatwiej o jego rozerwanie. W końcu dochodzicie do punktu krytycznego i coś, co ustanawia podstawy naszego istnienia zostaje zniszczone. To doprowadzi do kaskady niesamowitych, niszczących wszystko i wszystkich zdarzeń. Tak, fizyka na to pozwala.
Możliwe też, że ekspansja Wszechświata w pewnym momencie się zatrzyma, a następnie odwróci. W rezultacie cała materia zostanie brutalnie "skompresowana". Coś w stylu naprawdę silnie skompresowanego archiwum "Wszechświat.rar". Kiedyś nasz świat powstał z jednego małego punktu, w którym to, co znamy, było upakowane niesamowicie gęsto. Jednym z ostatecznych dla nas scenariuszy jest ten, w którym proces ekspansji "zawraca" i zmierza ponownie w kierunku owego punktu.
Co wydarzyłoby się po osiągnięciu maksymalnej gęstości naszego świata przy "kompresji"? Istnieje szansa, że Wszechświat "odbiłby się", inicjując nowy cykl jego istnienia.
Czy Wszechświat może niespodziewanie zniknąć? W przypadku przemiany fazowej odpowiedź brzmi: tak. W tym scenariuszu obecna konfiguracja kwantowa Wszechświata jest tylko metastabilna, co oznacza, że nagłe zaburzenie może zapoczątkować przejście do nowego, bardziej stabilnego stanu.
Proces ten rozpocząłby się w losowym punkcie kosmosu i rozprzestrzenił z prędkością światła. Nasz Wszechświat zostałby zastąpiony przez zupełnie nowy, o innych prawach fizyki, chemii i materii. Najbardziej niepokojące jest to, że nikt by nas o tym nie zdążył ostrzec. To tak, jakby ktoś "pstryknął", a w miejscu naszego Wszechświata zaczął rozprzestrzeniać się zupełnie nowy porządek. Nie trzeba mówić o tym, że zmiana praw fizyki, chemii Wszechświata momentalnie pozbawiłaby nas życia?
Czytaj również: Webb odkrył coś niesamowitego. Wszechświat zaskakuje wszystkich
Teraz odrobinę nadziei w tym smutnym temacie. Zgodnie z konforemną kosmologią cykliczną, zaproponowaną przez Rogera Penrose'a, każda śmierć Wszechświata jest zarazem początkiem nowego. Po osiągnięciu stanu śmierci cieplnej kosmos staje się tak rozciągnięty i pozbawiony cech, że można go opisać jako punkt wyjścia dla kolejnego Wielkiego Wybuchu.
Ów model niestety wymagałby pogwałcenia wielu praw fizyki:
Przemiana cząstek w fotony
CCC zakłada, że w dalekiej przyszłości wszystkie cząstki, nawet te, które obecnie uznajemy za stabilne (np. elektrony), rozpadną się na fotony. Tego typu zjawisko nie znajduje poparcia w znanej fizyce cząstek elementarnych. Współczesna nauka nie sugeruje, by elektrony mogły spontanicznie zaniknąć czy przekształcić się w promieniowanie.
Utrata skali czasowej
W modelu CCC zakłada się, że w ekstremalnie rozrzedzonym i zimnym Wszechświecie traci znaczenie zarówno przestrzeń, jak i czas. Wszystkie cząstki zlewają się w jeden stan o zerowej masie, co pozwala na przeskok do nowego cyklu istnienia. To wymaga redefinicji podstawowych koncepcji czasoprzestrzeni, które obecnie są mocno osadzone w ogólnej teorii względności.
Odwrócenie entropii
CCC przewiduje reset entropii Wszechświata (czyli stopnia nieuporządkowania), co pozwoliłoby na rozpoczęcie nowego cyklu od stanu o bardzo niskiej entropii, przypominającego warunki początkowe Wielkiego Wybuchu. Jednak zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, entropia może jedynie wzrastać, a jej „zresetowanie” wymagałoby mechanizmu, którego obecnie nie znamy i który wydaje się sprzeczny z fundamentalnymi prawami fizyki.
Niejasna zgodność z danymi obserwacyjnymi
CCC próbuje powiązać wzorce w kosmicznym mikrofalowym promieniowaniu tła z echem poprzednich cykli Wszechświata. Jednak te wzorce są interpretowane przez innych naukowców jako statystyczne fluktuacje, a nie dowód na wcześniejsze cykle. Brak jest solidnych dowodów eksperymentalnych na poparcie tej teorii.
Z ideą Penrose'a jest więc naprawdę sporo problemów. Chwytając się brzytwy... Ockhama, można by rzec, że bardziej prawdopodobnie poprawne będzie najprostsze rozwiązanie zagadki końca Wszechświata. Jego teoria najprostsza zdecydowanie nie jest, wręcz nakazuje nam nieco nagiąć obowiązujące prawa fizyki. Nadzieja nadzieją, ale sam nie jestem fanem tej odpowiedzi na pytanie o koniec (Wszech)świata.
Raz jeszcze zaznaczam. Nas ten koniec nie czeka, o ile sami nie zrobimy sobie krzywdy. A niestety jesteśmy ku temu skłonnym gatunkiem — inwazyjnym, egocentrycznym, zazdrosnym, niebezpiecznym. Odkąd mamy w rękach broń masowego rażenia, każdy dzień naszego istnienia to wręcz cud. Teraz natomiast żyjemy w bardziej niebezpiecznych czasach głębokich przemian geopolitycznych i ideologicznych — tutaj upatrywałbym naszego "bliskiego" końca. Wszechświat jeszcze sobie pożyje.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
