Vil Big Bang-udvidelsen til sidst stoppe i løbet af uendelig tid og i sidste ende trække alt tilbage igen?
Forestil dig Big Bang i dit sind. Du forestiller dig galakser, der kaster sig forbi i alle retninger, ligesom så meget stjernehvirvel fra en himmelsk pinata.
Jeg stjal dette seje, voksende legetøj fra min søn. Det hjælper mig med at forklare, hvad der foregår. Her er det, lukket op. Det er singulariteten. Og så udvidede Big Bang, og Universet, blev større og større, indtil det nåede sin nuværende størrelse, som ikke er i skala. Vi ved, at der er galakser, der trækker hinanden med deres gensidige tyngdekraft, og teoretisk bremser hinanden ned.
Her er et stort spørgsmål. Vil udvidelsen fortsætte for evigt? Vil det fortsætte kystningen og aldrig helt stoppe? Vil den udvide sig og stoppe i uendelig tid? Eller vil den gensidige tyngde af alle disse galakser til sidst overvinde momentumet og trække alt tilbage igen.
Vil Big Bang gå omvendt og til sidst smadre hele universet til en singularitet igen - Big Crunch. Og måske fører dette til endnu en Big Bang, og så endnu en Big Crunch, og så videre og så videre. Er det sådan, at universet slutter og derefter begynder igen, og så ender sandsynligvis igen? Og du kunne opbygge en fremadrettet tidsmaskine, der fortsætter med at køre ind i et helt nyt, men identisk univers igen og igen?
Inden jeg går ind på spørgsmålet, skal jeg minde dig om, at det er en dårlig model. Big Bang skete ikke der i midten. Det falder fra hinanden med den faktiske topografi af universet. Der er intet centrum. Big Bang skete overalt. Gå og se den video, og kom derefter tilbage og griner spottende over denne sjove overforenkling af kosmos topologi. Faktisk, bare bliv her, vi linker dette til sidst, så du kan gå og se på det da. Vil Big Bang gå omvendt?
Astronomer har stillet sig selv dette nøjagtige spørgsmål, og vi vil aldrig vide det. Nogensinde. Ikke fordi de ikke kan finde ud af det, det er fordi de ikke fortæller os. De har totalt få følsomme instrumenter til at svare på det.
Det er faktisk ikke sandt. De holder ikke kæft om det. Som et resultat kan jeg med 100% sikkerhed sige, at universet ekspanderer, intet spørgsmål. Vi kan se galakser, der går hurtigt væk fra os i alle retninger. Så hvis det kommer til at slå ned igen, skal det stoppe med at udvide først.
Så hvor hurtigt foregår det? Astronomer omtaler dette som Hubble-konstanten. Dette er det beløb, som pladsen udvider. Det bedste estimat er, at galakser i gennemsnit bevæger sig væk fra hinanden med ca. 70 km / sek / megaparsek.
Med andre ord, hvis du tager en megaparsek plads - en terning, der er omkring 3,2 millioner lysår på tværs. Lidt større end afstanden til Andromeda-galaksen, som ikke har noget at gøre med Kessel løber.
For hvert sekund, der går, bliver terningen ca. 70 km større. En galakse, der er 3,2 millioner lysår væk, er nu 70 km længere, og nu er den 70 km endnu længere. Var dette hurtigere i fortiden? Vil det være langsommere i fremtiden? Kan vi beregne disse forskellige tal og finde ud af, hvad fremtiden har?
Udvidelseshastigheden afhænger af fart fra Big Bang, modvirket af gensidig tyngdekraft fra alle galakser. Hvis trækket er stærkt nok, overvindes momentum og trækker galakserne sammen igen. Det er den store knas. Hvis trækket er for svagt, kører udvidelsen for evigt.
Hvordan fandt de ud af svaret? De målte universets tæthed ved hjælp af NASAs mikrobølge-anisotropiprobe. For tæt, knas. Ikke tæt nok, evig ekspansion.
Tilsyneladende er universet nøjagtigt tæt til, at det fortsætter med at udvide sig for evigt og endelig kyst til et stop i en uendelig lang tid. Dette udelukker Big Crunch. Men det er kun tætheden alene.
Vores univers er langt fremmed end astronomer nogensinde har forestillet sig. I stedet for gradvis at bremse, som en førerløs indkøbskurv hos Costco, accelererer universets udvidelse. Takket være vores nye mystiske og uhyggelige ven, mørk energi, opdaget i 1998.
Astronomer observerede fjerne supernovaer milliarder af lysår væk for at få en fornemmelse af, hvordan universet ekspanderede i fortiden. I stedet for at finde et resultat, der stemte overens med en af de tre teorier, jeg nævnte tidligere: at udvide for evigt, kaste til ophør eller til sidst vende retning, gjorde de en hel flok rigtig kompliceret matematik og forskning og opdagede noget helt bizart. Galakser bevæger sig hurtigere væk fra hinanden nu, end de gjorde før. En eller anden mystisk kraft fremskynder udvidelsen af rummet.
Ville det ikke være cool, hvis universet gennemgik cyklusser, med Big Bang, derefter Big Crunch, og så videre? I øjeblikket er det ligeglad med naturen, hvad vi synes ville være sejt. I stedet accelererer universets udvidelse. Det stopper aldrig, og det vil aldrig køre Big Bang i omvendt retning. Indtil naturen begynder at pleje, bliver vi nødt til at holde os med Steam-salget.
Hvilket aspekt af kosmologi og Big Bang finder du mest interessant. Fortæl os i kommentarerne nedenfor.
Podcast (lyd): Download (Varighed: 6:11 - 5.7MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Download (Varighed: 6:11 - 73,3 MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS