Kuidas universum lõpeb? "Mitte pauguga, vaid vinguga," kirjutas ameerika luuletaja T.S. Eliot seoses maailmalõpuga. Kuid kui soovite täpsemat vastust, leiate, et füüsikud on veetnud lugematuid tunde seda küsimust oma mõtetes ümber pöörates ja jaganud kõige tõenäolisemad hüpoteesid mõnesse kategooriasse.
"Õpikutes ja kosmoloogiaõppes õpime, et universumil on kolm põhilist tulevikku," ütles New Hampshire'is Hannoveri Dartmouthi ülikooli kosmoloog Robert Caldwell.
Ühe stsenaariumi kohaselt võiks kosmos laieneda igaveseks, kogu aine laguneb lõpuks energiaks, mida tuntakse kui "kuuma surma", ütles Caldwell. Teise võimalusena võib raskusjõud põhjustada universumi uuesti kokkuvarisemise, luues vastupidise Suure Paugu, mida nimetatakse suureks krigiks (me selgitame seda hiljem). Või on võimalus, et tume energia põhjustab universumi paisumise kiirenemist üha kiiremini, arenedes põgenemisprotsessiks, mida tuntakse Suure Ripina.
Enne kui räägime universumi lõpust, uurime selle sündi. Meie praegune arusaam on, et aeg ja ruum sai alguse Suure Paugu ajal, kui subatomiline, üli kuum ja ülitihe punkt plahvatas väljapoole. Kui asjad piisavalt jahtusid, hakkasid osakesed moodustama suuremaid struktuure nagu galaktikad, tähed ja kogu maakera elu. Praegu elame umbkaudu 13 miljardit aastat pärast universumi algust, kuid arvestades selle lagunemise erinevaid stsenaariume, pole selge, kui kaua universum püsib.
Esimese stsenaariumi korral - universum vibreerib kuuma surma tõttu eksisteerimist - põlevad kõik kosmoses olevad tähed oma kütuse, enamus neist jätavad endast maha tihedad jäänused, mida tuntakse valgete kääbuste ja neutrontähtedena. Suurimad tähed varisevad mustadesse aukudesse. Kuigi need metsalised ei ole nii raevukad, kui neid sageli ette kujutatakse, antakse neile piisavalt aega, kuid nende massiline gravitatsiooniline külgetõmme tõmbaks nende tarbekatesse massidesse kõige suurema tähtsuse.
"Siis võib juhtuda midagi suurejoonelist," rääkis Caldwell Live Science'ile.
Arvatakse, et mustad augud eraldavad erilist tüüpi emissiooni, mida nimetatakse Hawkingi kiirguseks, mis sai nime hilisfüüsikule Stephen Hawkingile, kes teooria esmakordselt postuleeris. See kiirgus röövib tegelikult pisikese massiga iga musta augu, põhjustades augu aeglase aurustumise. Pärast 10 kuni 100 aastat (see on number 1, millele järgneb 100 nulli) hajuvad kõik mustad augud, jättes endast maha vaid inertse energia, väidab Suurbritannia Hulli ülikooli astrofüüsik Kevin Pimbblet.
Seevastu suure kriisi ajal hakkaks tähtede ja galaktikate gravitatsiooniline külgetõmbejõud ühel päeval kogu universumit uuesti kokku tõmbama. Protsess kulgeks nagu tagurpidine Suur Pauk, kus galaktilised klastrid puruneksid ja ühineksid, siis tähed ja planeedid sulanduksid kokku ja lõpuks moodustaks kõik universumis kõik veel kord lõpmata väikeste mõõtmetega tiheda koha.
Selline tulemus annab kosmosele teatud ajalise sümmeetria. "See on korras ja puhas," ütles Caldwell. "See on nagu siis, kui käid telkimas; ära jäta midagi maha."
Viimane universumi lõpu põhiline võimalus on tuntud kui suur rebend. Selle stsenaariumi korral tõmbab tume energia - salapärane aine, mis toimib gravitatsioonile vastupidiselt - kõik tükkhaaval laiali. Kosmose laienemine kiireneb, kuni kauged galaktikad eemalduvad meist nii kiiresti, et nende valgust enam ei näe. Laienemise kiirenedes hakkavad üha lähedasemad objektid kaduma selle taga, mida Caldwell kirjeldas kui "pimeduse müüri".
"Galaktikad tõmbuvad laiali, päikesesüsteem tõmbub laiali, laseb teie kujutlusvõimel kulgeda," ütles ta. "Planeedid ja siis lõpuks aatomid, siis universum ise."
Milline "lõpp" juhtub?
Kuna tumeda energia omadused pole veel hästi mõistetavad, ei tea teadlased, milline neist stsenaariumidest valitseb. Caldwell ütles, et loodab, et sellised arendusjärgus olevad vaatluskeskused nagu NASA laiuvälja infrapuna-uuringute teleskoop (WFIRST) või peagi kasutusele võetav suur sünoptilise uuringu teleskoop (LSST) aitavad tumeda energia käitumist paremini selgitada, pakkudes ehk paremat mõistmist universumi lõpp.
On ka teisi eksootilisi väljavaateid, kuidas kosmos võib ämbri lüüa. Füüsika teadaolevate seaduste kohaselt on võimalik, et Higgsi boson - osake, mis vastutab kõigile teistele teadaolevatele osakestele massi andmise eest - võib ühel päeval kõik hävitada. Kui see 2012. aastal avastati, leiti, et Higgsi mass on umbes 126 korda suurem kui prootonil. Kuid teoreetiliselt on võimalik, et see mass muutub. Selle põhjuseks on asjaolu, et universum ei pruugi praegu olla võimalikult madala energiakonfiguratsiooniga. Kogu kosmos võiks olla vastupidiselt tõelisele vaakumile nn ebastabiilses valevaakumis. Kui Higgid laguneksid kuidagi madalamaks massiks, siis langeks universum madalama energiaga tegelikku vaakumi olekusse.
Kui Higgs järsku libiseks, et tal oleks väiksem mass ja erinevad omadused, mõjutaks samamoodi ka kõike muud universumis. Elektronid ei pruugi enam prootonite ümber liikuda, muutes aatomid võimatuks. Samuti võivad footonid tekitada massi, mis tähendab, et päikesepaiste võib tunda vihma. Kas mõni elusolend suudaks sellise seisundi üle elada või ei, pole teada.
"Ma liigitaksin selle osakeste füüsika omamoodi keskkonnakatastroofiks," ütles Caldwell. "See ei põhjusta otseselt universumi lagunemist - see teeb sellest lihtsalt jubeda koha, kus elada."
