Posted by ყველაზე ზუსტად, რაც ჩვენს სამყაროზე ვიცით ისაა, რომ ის არასტატიურია, დროთა განმავლობაში იცვლება. საინტერესოა რა ელის მას მომავალში? ავი ლიობი – პროფესორი, ჰარვარდის უნივერსიტეტის ასტრონომიის განყოფილების ხელმძღვანელი, ჰარვარდ-სმიტსონისეული ასტროფიზიკის ცენტრის თეორიისა და კომპიუტერული მოდელირების ინსტიტუტის დირექტორი.
დღეისათვის, ჩვენ გვაქვს სტანდარტული მოდელი, რომელიც სამყაროს მისი დაარსებიდან ამ დრომდე ძალიან კარგად აღწერს. უფრო მეტიც, არ არსებობს რაიმე ისეთი, რაც ამავე მოდელით მისი მომავლის პროგნიზირებაში დაგვაეჭვებდა. თუმცა, მას კონკურენტებიც ჰყავს, რომლებიც სამყაროს მომავლის განსხვავებული სცენარით განვითარებას ვარაუდობენ. ჯერჯერობით, ჩვენ არანაირი ისეთი დამზერადი მონაცემები არ გაგვაჩნია, რომლებიც სტანდარტული მოდელის გადახედვის აუცილებლობისკენ მიგვითითებდა, ან მის სერიოზულ კორექციაზეც კი.
სიცარიელე თუ ნამსხვრევები
სტანდარტული მოდელიდან გამომდინარეობს, რომ ძალიან შორეულ პერსპექტივაში გრავიტაციის როლი პრაქტიკულად ნულზე დავა და სამყაროს გაფართოების სიჩქარე ექსპონენციალურად დაიწყებს ზრდას. სამყარო დაცარიელებას დაიწყებს, თან სულ უფრო სწრაფად და სწრაფად. ეს სიჩქარე ყოველთვის მონოტონურად გაიზრდება ჩვენი ეპოქიდან, დროების დასასრულამდე. სტანდარტული მოდელი გამორიცხავს მოდელებს, რომელთა მიხედვითაც, ვაკუუმი სტაბილურობას კარგავს და მისი ენერგიის სიმკვირვე სასრულ დროში უსასრულობამდე იზრდება. ამ შემთხვევაში სამყაროს გაფართოებაც უსასრულობისკენ წავა, რაც ყველანაირი მატერიალური ობიექტების – გალაქტიკების, ვარსკვლავების, ატომებისა და ატომის ბირთვების გახლეჩასა (1;2) და გაქრობას გამოიწვევს. სტანდარტული მოდელის ზოგიერთი კონკურენტი სწორედ ასეთ დასასრულს წინასწარმეტყველებს, ასტრონომებს კი ამ თეორიისათვის სასარგებლო მონაცემები არ გააჩნიათ. არც მე აღვიქვამ მათ სერიოზულად(ავი ლიობი), ისინი ეგზომ უცნაურ ფიზიკაზე არის აგებული. სტანდარტული მოდელი დაკვირვებების შედეგებს კარგად ეთანხმება და მასზე უარის თქმა არ იქნებოდა მართებული (მოკლედ კოსმოლოგიური მოდელის შესახებ).
სამყაროს აჩქარებით გაფართოება გალაქტიკათა ურთიერთდაშორების ტემპებს გაზრდის. რადგან ბნელი ენერგიის სიმკვრივე არ იცვლება, ის გალქტიკებისა და სხვა გრავიტაციულად მდგრადი სტრუქტურების დაშლას ვერ შეძლებს, რომელთა არსებობას ვერც ამ ეპოქაში უშლის ხელს. რა თქმა უნდა, ეს არ ნიშნავს, რომ გალაქტიკები ისეთებივე დარჩება, როგორებიც ახლა არის. დროთა განმავლობაში ყველა ვარსკვლავი თავის თერმობირთვულ საწვავს ამოწურავს და თეთრ ჯუჯებად, ნეიტრონულ ვარსკვლავებად და შავ ხვრელებად გადაიქცევა. ხვრელები ზრდას, ერთმანეთთან შერწყმასა და ვარსკვლავური ნარჩენების შთანთქმას გააგრძელებენ. ეს დესტრუქციული პროცესები ბნელი ენერგიის მონაწილეობის გარეშე წავა.
ადგილობრივი სიახლეები
რა ელის ჩვენ გალაქტიკას? ის, მეზობელ დიდ გალქტიკას, ანდროემდას უახლოვდება – ამჟამად 110 კმ/წმ. სიჩქარით. 6 მილიარდი წლის მერე გალაქტიკები გაერთიანდება და ერთ ვარსკვლავურ გროვას ჩამოაყალიბებს – ირმომედას (ქართულად ასე იქნება ალბათ, რამეთუ ინგლისურად მილკომედა უნდა ეწოდოს
). მზე, ირმომედას შიგნით დარჩება, ოღონდ დღევანდელ მდგომარეობასთან შედარებით კიდევ უფრო პერიფერიულ ნაწილში გადაინაცვლებს. ამას ისიც დაემთხვევა თან, რომ ჩვენი ვარსკვლავი თერმობირთვულ საწვავს ამოწურავს და კატაკლიზმური ცვლილებების გზას დაადგება, რაც თეთრ ჯუჯად მისი გადაქცევით დასრულდება.
ეს, რაც შეეხება ახლო მომავალს (კოსმოსური მასშტაბებით რა თქმ აუნდა). ირმომედა სტაბილიზაციის შემდეგ გრავიტაციულ მდგრადობას ძალიან დიდი ხნით შეინარჩუნებს, მინიმუმ, სამყაროს ახლანდელ ასაკზე ათასჯერ მეტ ხანს, ხოლო მარტოობაში გაცილებით ადრე აღმოჩნდება. დაახლოებით 100 მლრდ. წლის მერე, ან ცოტა უფრო მოგვიანებით, ყველა შორეული გალაქტიკა, რომლებსაც ახლა ვხედავთ, ცის თაღიდან გაქრება. იმ დროისათვის მათი ურთიერთდაშორების ფარდობითი სიჩქარე, გამოწვეული სამყაროს გაფართოებით, სინათლის სიჩქარეს გადააჭარბებს, ასე რომ იქედან გამოსხივებული ფოტონები ირმომედამდე ვეღარასოდეს მოაღწევს.
კოსმოლოგიის ენაზე რომ ვთქვათ, გალაქტიკები მოვლენათა ჰორიზონტს იქეთ აღმოჩნდება. მათი ხილული ელვარება კლებას დაიწყებს, ბოლოსდაბოლოს ყველა მათგანი ჩაბნელდება და გაქრება. ირმომედას მაცხოვრებლები მხოლოდ თავიანთი ვარსკვლავების დანახვას შეძლებენ – ვარსკვლავების, რომლებიც იმ მომენტისთვის ჯერ კიდევ ანთებული იქნება. ყველაზე დიდი ხნით აქტიურობას მხოლოდ მსუბუქი წითელი ჯუჯები შეინარჩუნებენ, თუმცა მაქსმიმუმ 10 ტრილიონი წლის მერე ისინიც კვდომას დაიწყებენ.
სტანდარტული სამყარო
სტანდარტული მოდელი ამტკიცებს, რომ დღევანდელი სამყარო სამი ძირითადი ფაქტორის ზემოქმედებით იცვლება: ჩვეულებრივი მატერიისა და ბნელი მატერიის – გრავიტაციული, ბნელი ენერგიის კი – ანტიგრავიტაციული ზემოქმედებით. ადრეული სამყაროს ევოლუციაში დიდი წვლილი ელექტრომაგნიტურმა და ნეიტრინულმა (ნეიტრინო) გამოსხივებებმაც შეიტანა. ამჟამად მათი როლი დიდი არ არის, რადგან სხივური ენერგიის სიმკვრივე მცირეა და კოსმოსური სივრცის გაფართოებასთან ერთად კიდევ უფრო კლებულობს. ამავე დროს, ბნელი ენერგიის სიმკვრივე, როგორც ის სტანდარტულ მოდელში ფიგურირებს, მუდმივი რჩება. ის გაფართოებასთან ერთად არ იცვლება და ამჟამად სამჯერ აჭარბებს ჩვეულებრივი და ბნელი მატერიის მონოტონურად კლებად სიმკვრივეს (ინფლაციური გაფართოება).
სტრატეგიული გეგმები
როცა სამყაროს ასაკი ტრილიონ წელს მიაღწევს, რელიქტური გამოხივების ტალღის სიგრძე მის ზომას გაუტოლდება. მაშინ, მით უმეტეს მოგვიანებით, ამ ზეგაცივებულ ფოტონებს ვერანაირი დეტექტორი ვეღარ დააფიქსირებს. ამიტომ ნებისმიერი დამკვირვებელი, როგორი სრულყოფილი ინსტრუმენტებიც არ უნდა ჰქონდეს მას, რელიქტურ გამოხივებას ასტრონომული ინფორმაციის მისაღებად ვეღარ გამოიყენებს (გაურკვევლობაში ჩავარდნილი შორეული მომავლის ცივილიზაციები).
ახლა ამ ფოტონების სპექტრი მიკროტალღურ დიაპაზონშია გადაწეული, ჩვენი აპარატურა (”პლანკი”) მათ აფიქსირებს, რითაც ადრეულ სამყაროზე ვიღებთ ინფორმაციას. სამყაროს კიდევ უფრო შორეული მომავალი სტანდარტული კოსმოსლოგიური მოდელის ჩარჩოებს სცილდება. ჩვენ შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ზრდადი შავი ხვრელები ბარიონული და ბნელი მატერიის მნიშვნელოვან ნაწილს შთანთქავს, მაგრამ რა ბედი ელით დარჩენილ, სივრცეში გაფანტულ ნარჩენებს?
ფიზიკა ამტკიცებს, რომ ელექტრონები დაშლის არანაირი ფორმით არ იშლება (ფუნდამენტურია), ხოლო პროტონების შემთხვევაში ასეთი თავდაჯერებულობა ნამდვილად არ არის (ატომი; სტანდარტული მოდელი). თანამედროვე მონაცემებით, პროტონების ნახევრადდაშლის პერიოდი 1034 წელზე ნაკლები არ უნდა იყოს – დიდი რიცხვია, თუმცა არა უსასრულო. ჩვენ ასევე არ ვიცით ბნელი მატერიის ნაწილაკთა ბედი, მით უმეტეს, რომ მისი ნაწილაკები ახლაც არაა აღმოჩენილი. ყველაზე უფრო შესაძლო ზეცივი პროგნოზი იქამდე დადის, რომ სამყარო უკიდურესად დაცარიელდება და თითქმის აბსოლუტურ ნულამდე გაცივდება.
კონკრეტულად, როგორ მოხდება ეს, ჯერჯერობით უცნობია, ეს ფუნდამენტური ფიზიკის საქმეა. თუ ვაკუუმს რაიმე ახალი თვისებები აღმოაჩნდა, ამ სცენარს გადახედვა მოუწევს.