Первый сценарий - Подробнее ➤
Второй сценарий - Подробнее ➤
Как это: звезды гаснут, галактики остывают, Вселенная непреклонно движется к своей тепловой смерти.
Когда наступит: через 10 млрд. Лет –1000 млрд. Лет.
Можно предотвратить: нет.
Можно пережить: нет.
Что происходит
Второй апокалипсис мы не могли предотвратить, но смогли от него убежать. После этого у человечества есть еще миллиарды лет для того, чтобы освоиться на подходящей экзопланете в другой звездной системе — хотя вряд ли при соответствующих технологиях оно ограничится одной планетой и одной системой. Жить так можно очень долго, но по-прежнему не бесконечно. Если мы живем у звезды, похожей на Солнце, то спустя несколько миллиардов лет, нам придется искать новую такую же. Но и они когда-то закончатся. Все это время Вселенная продолжает расширяться и остывать, звезды одна за другой гаснут, а новые на смену им не появляются.
Сергей Попов: Для всех галактик характерно падение темпа звездообразования. Звезды солнечного типа живут около 10 миллиардов лет. Соответственно, по истечение такого времени нам принципиально нужна новая звезда. То есть нам нужно их постоянно делать. Соответственно, в любой галактике истощаются запасы газа, пригодного для образования звезд. И со временем перестают появляться новые звезды. Есть красные карлики, которые живут очень долго. И в этом смысле они всегда будут каким-то источником энергии. Остаются компактные объекты — их можно делать источником энергии, сбрасывая на них какое-то вещество. Тут все упирается в технические возможности. Но вообще говоря, галактика как целое — эволюционирует. Меняется темп формирования звезд в ней, и в норме он все время уменьшается.
Наша галактика примерно через семь миллиардов лет сольется с Туманностью Андромеды. Это приведет к резкому росту темпа формирования звезд в слившейся галактике (потому что, во-первых, просто станет больше вещества, а во-вторых, столкновение галактик способствует образованию газа, пригодного для формирования звезд). Через несколько миллиардов лет к ним присоединится галактика Треугольника — это будет ее немножко омолаживать. Но на очень большой шкале времени все равно все эти процессы затухают.
Несмотря на то, что галактики отличаются друг от друга, у всех них один путь — к смерти. Темп звездообразования во всех галактиках падает. Поэтому лучше сразу найти себе подходящую звезду, около которой можно жить достаточно долго, чтобы потом не пришлось искать новую звезду в какой-то далекой новой галактике.
Борис Штерн, ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН: В своей массе галактики по возрасту различаются слабо — большинство возникло в первые пару миллиардов лет существования Вселенной. Правда, потом они эволюционировали, сталкивались и сливались, отчего оказались довольно разными. Но скакать по галактикам особого смысла не имеет — достаточно избегать областей со слишком бурным звездообразованием и эллиптических галактик, где диск разрушен давно (в них звезды класса Солнца уже прогорели или скоро прогорят). Разве что захочется найти уютный оранжевый карлик, но их и так везде много. Достаточно научиться перемещаться в пределах Млечного пути — там порядка миллиарда планет, пригодных для жизни.
В галактиках еще долго будут светить красные карлики — до триллиона лет и даже больше. Жить там не очень хорошо, сильные вспышки и звездный ветер, но, наверное, можно приспособиться. Так что масштаб порядка триллиона лет для жизни вполне доступен. Это в сто раз больше современного возраста Вселенной.
Но так или иначе, еще квадриллион лет такой жизни (а может, даже квадриллион квадриллионов) — и придется всерьез задуматься о смерти Вселенной. Новых мест для переселения просто не останется — кажется, что сделать с этим ничего нельзя.
Прогнозы времени смерти Вселенной отличаются на сотни порядков: это зависит от того, какой именно момент считать ее смертью. Если оценивать ее по возможному времени жизни нуклонов, то ждать этого 1036 лет, если по времени, когда все вещество превратится в море элементарных частиц, то не меньше 1040 лет. К этому моменту во Вселенной в основном останутся только черные дыры, которые будут излучать гравитационные волны, постепенно сливаться вместе и, возможно, готовить себя к новому Большому взрыву.
Борис Штерн: Даже если коллапс Вселенной когда-то произойдет (для этого надо, чтобы темная энергия куда-то делась – она раздувает Вселенную), то в невообразимой дали, выражающейся числом с огромным неизвестным числом нулей, например, 1050 или 10100 лет. Есть более интересная перспектива: если темная энергия — физическое поле, она может «выгореть», превратившись в некие новые частицы ничтожной массы и энергии. С точки зрения нового содержимого Вселенной, это будет новый Большой взрыв. Но это лишь рассуждения, пока ничем не подкрепленные.
Если таким образом Вселенная не переродится, то ожидать ее смерти можно, начиная с отметки в 10100 лет. Ее наступление можно оценить, например, по времени жизни метастабильного вакуума.
Дмитрий Горбунов, главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН: В рамках Стандартной модели массы элементарных частиц определяются вакуумной величиной хиггсовского поля. Если физические параметры Стандартной модели ровно такие, как измерено сейчас, то современный вакуум нестабилен, и через много-много лет случится фазовый переход — где-то образуется пузырь нового вакуума — и начнет расширяться, меняя массы всех частиц (частицы потяжелеют более чем в миллиарды раз). Если это называть концом Вселенной, то до него ждать не менее 10600 лет.
Но человечество, скорее всего, погибнет намного раньше этого срока — когда погаснет последний красный карлик. Это должно случиться через 1012 лет, и после этого во Вселенной просто не останется мест для жизни. Не останется и естественных источников энергии, чтобы такие места создавать. Но возможно, технологии через квадриллионы лет позволят создать такие источники искусственно. Тогда мы сможем спокойно погибнуть вместе со Вселенной. Бежать от этого будет уже некуда.
Почему его нельзя предотвратить
Пока мы не до конца знаем, как именно устроена Вселенная, и когда она будет умирать. Но даже если мы поймем, как Вселенная работает, то в то, что человек сможет как-то управлять ее развитием, сегодня поверить невозможно. У нас нет и не предвидится способов управления даже отдельными звездами — что уж говорить о всей Вселенной с ее масштабами (и пространственными, и временными). Поэтому этот конец света неизбежен.
Почему его не пережить
Пережить смерть Вселенной в полном смысле не удастся никаким способом. Единственная надежда — на то, что от него удастся каким-то образом отдалиться. Некоторые современные физические теории предполагают возможность перемещений во времени (подробнее об этом читайте в материале «Убить дедушку и выжить»). Правда, согласно современным представлениям, путешествия во времени, прыжки между различными реализациями мультивселенной, замедление и ускорение времени могут спасти элементарные частицы — но не человека, и уж тем более не целую цивилизацию. Так что бежать от этого конца света некуда, и здесь не помогут ни современные, ни будущие физические теории.
Борис Штерн: Никто не знает, когда появится «теория всего». С Общей теорией относительности главная проблема не в объединении с другими взаимодействиями, а в синтезе с квантовой механикой — там все очень плохо. Большие надежды возлагались на теорию струн, но сейчас видно, что в рамках этой теории практически невозможно делать конкретные предсказания и интерпретировать физику частиц: получается неподъемное количество разных вариантов реализации теории.
Но в любом случае эта теория не сделает возможными путешествия во времени или перескоки между вселенными. Перемещения назад во времени запрещены принципом причинности. Он эквивалентен требованию однозначности истории — судя по всему, это очень глубокий фундаментальный принцип. А перескоки между вселенными теоретически возможны, если сохранились связывающие их кротовые норы. Но такие перескоки — не слишком рациональный способ путешествия: в центре кротовой норы планковская плотность (1094 грамм на кубический сантиметр), так что попасть в другую вселенную можно разве что в виде набора экзотических частиц. Теория всего здесь не помощница — она может расширить существующую физику, вписать ее в новый контекст. Но транспортные проблемы, что в пространстве, что во времени. Она не решит.
Почему с этим ничего не поделать
Наши возможности в области путешествий во времени и других способов уклониться от смерти Вселеной бесконечно далеки от реальности, и скорее всего, просто невозможны.
Конечно, пока не сформулирована «теория всего» и о Вселенной мы знаем не так много: 95 процентов ее составляют темная энергия и темная материя. Про внутренности черных дыр, мультивселенную и замкнутые криволинейные кривые достоверно неизвестно ничего, но фундаментальные физические принципы их запрещают.
Если наши представления об устройстве мира верны, то смерть неизбежна.
Подробнее ➤
