Die kosmiese lot van die aarde - Geskiedenis Podcasts - 2021
Die kosmiese lot van die aarde
As ons aanneem dat die menslike lewe op aarde al die gevare wat in die huidige media uiteengesit word, oorleef - voedseltekort, weerstand teen antibiotika, asteroïde -impakte en supervirusse, is die volgende uitdaging om 'n paar onvermydelike gevare op 'n baie groter skaal te ondersoek, maar dit is gelukkig baie ver in die toekoms.
Mario Livio, astrofisikus van die Space Telescope Science Institute, het 'n aantal kosmiese gebeurtenisse uiteengesit wat lewe op aarde kan uitskakel. Die eerste kan oor ongeveer 1 miljard jaar begin en behels 'n aansienlike toename in elektromagnetiese straling van die son, wat veroorsaak dat die aarde sy oseane verloor en in 'n lewelose toestand terugkeer.
Volgens Livio kan die tweede groot gebeurtenis met groot sekerheid voorspel word. Oor ongeveer 4 miljard jaar sal die Andromeda -sterrestelsel met die Melkweg bots, en daar word vermoed dat dit die son se omgewing sal verander en 'n direkte uitwerking op die lewe op aarde sal hê.
Uiteindelik, in ongeveer 5 miljard jaar, sal die waterstofkernbrandstof in die son se kern begin uitgeput word, dit sal ontwikkel tot 'n rooi reus en sy radius sal 100 keer toeneem. As ons aanneem dat die lewe daarin geslaag het om die vorige twee kosmiese gebeurtenisse te oorleef, is dit waarskynlik die finale met temperature op aarde ver bo 1000 Kelvin.
Gegewe die tydskaal van hierdie kosmiese gebeurtenisse, het mense moontlik lankal hul aardse woonplek verlaat en in verre sterrestelsels gewoon.
NASA -beelde van kosmiese katastrofe gee 'n blik op die uiteindelike lot van die aarde
Die vernietiging van 'n sonnestelsel is vir die eerste keer vasgevang deur sterrekundiges wat gesê het dat die gewelddadige gebeure 'n grimmige blik op die aarde se uiteindelike lot gee.
Beelde wat deur Nasa se Kepler 2 -ruimtesending geneem is, onthul die rotsagtige oorblyfsels van 'n wêreld wat uitmekaar ruk terwyl dit om 'n dooie ster, of 'n wit dwerg, in die sterrebeeld Virgo, 570 ligjare van die aarde, wentel.
Wetenskaplikes het stukke gekerfde planeet elke 4,5 tot vyf uur rondom die wit dwerg gewaar en hulle in 'n wentelbaan ongeveer 520 000 myl van die ster af geplaas, ongeveer twee keer die afstand tussen die aarde en die maan.
'Dit is iets wat niemand voorheen gesien het nie,' het Andrew Vanderburg by die Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics gesê. 'Ons kyk hoe 'n sonnestelsel vernietig word.'
Sonagtige sterre word aangedryf deur kernreaksies wat waterstof in helium verander. Maar as die waterstof opraak, verbrand dit swaarder elemente, soos helium, koolstof en suurstof, en brei dramaties uit. Uiteindelik werp die ster sy buitenste lae om 'n aardgrootte kern te verlaat wat bekend staan ​​as 'n wit dwerg.
Die span van Vanderburg het die kosmiese katastrofe opgemerk met die Kepler 2 -missie, wat die bestaan ​​van nuwe planete kan opspoor deur die duidelike verdowing wat hulle veroorsaak wanneer hulle voor hul ouersterre verbygaan.
In plaas daarvan om na sonagtige sterre te kyk, het die wetenskaplikes 'n wit dwerg bestudeer wat in astronomiese kringe bekend staan ​​as WD1145+017. Hulle het gevind dat Kepler 2 elke 4,5 uur 'n 40% -daling in die lig van die ster bespeur het, terwyl 'n stuk materiaal oor sy gesig beweeg.
Aanvanklike waarnemings van Kepler is ondersteun met verdere metings van ander teleskope, waaronder die Whipple-sterrewag in Massachusetts, die MEarth-South-teleskoop in Chili en die Keck-sterrewag in Hawaii. Saam het hulle bewyse gevind vir verskeie klonte klippe wat om die dooie ster wentel.
Vanderburg, wat in die tydskrif Nature geskryf is, beskryf die resultate as die eerste bewys vir rotsagtige, verbrokkelde liggame rondom 'n wit dwerg. Die ontdekking verklaar 'n jarelange, indien onduidelike, raaisel in sterrekunde: die bron van die swaarmetaalbesoedeling wat in sommige wit dwergsterre gesien word.
"Ons het nou 'n rookwapen wat wit dwergbesoedeling verbind met die vernietiging van rotsagtige planete," het Vanderburg gesê.
Sterrekundiges is nie duidelik waar die rotsagtige voorwerpe in die eerste plek vandaan kom nie, maar een moontlikheid is dat die ster se dood die wentelbaan van 'n naburige massiewe planeet so gedestabiliseer het dat kleiner rotswêrelde na die ster geskop is. Hulle kom so naby dat die brandende hitte hulle begin verdamp namate die gravitasiekragte hulle uitmekaar skeur.
'N Soortgelyke lot kan heel moontlik op ons eie sonnestelsel wag. Wanneer die son oor vyf biljoen jaar sterf, sal dit die binneste planete uitbrei en verswelg, met Mercurius en Venus, en moontlik ook op die aarde. Maar as die aarde die kosmiese trauma oorleef, kan dit homself versnipper terwyl dit in die wit dwerg wat die son word, spiraal. 'Ons sien moontlik hoe ons eie sonnestelsel in die toekoms gedemonteer kan word,' het Vanderburg gesê.
Francesca Faedi, 'n sterrekundige aan die Universiteit van Warwick, het gesê dat die dood van die ster wat Vanderburg se span waargeneem het, moontlik planete in die verre sonnestelsel in mekaar laat neerstort het, wat hulle tot rotse laat lyk wat asteroïdes lyk.
"Dit is uiters opwindend dat sterrekundiges die laaste knoue van 'n planetêre stelsel aangeteken het," skryf sy in 'n meegaande artikel in Nature. 'Alhoewel die laaste dae van die aarde nog ver in die toekoms lê, het hierdie navorsing ons 'n blik gegee op die waarskynlik onafwendbare uitkoms.
Die 13 belangrikste getalle in die heelal
In die volgorde waarin die wetenskap eers daarvan bewus geword het.
Sommige nommers, soos u telefoonnommer of u sosiale sekerheidsnommer, is beslis belangriker as ander. Maar die getalle op hierdie lys is van kosmiese belang en dit is die fundamentele konsepte wat ons heelal definieer, wat die bestaan ​​van lewe moontlik maak en wat die uiteindelike lot van die heelal sal bepaal. In hierdie stuk aangepas uit sy nuwe boek Kosmiese getalle: die getalle wat ons heelal definieer, California State University, Long Beach, wiskundeprofessor James D. Stein onthul nie net die effek wat elke getal op ons lewens en ons heelal het nie, maar ook die verhaal van die mense wat saam met hulle ontdek en saamgewerk het. Hier is hulle, in die volgorde waarin die wetenskap die eerste keer daarvan bewus geword het.
Miskien was 2011 nie so 'n wonderlike jaar nie, maar 1665 was baie erger, veral as u toevallig in Londen gewoon het. Dit was die jaar van die laaste groot uitbraak van buikpes, en alhoewel Londenaars nie heeltemal van medisyne geweet het nie, het hulle geweet dat dit 'n goeie idee was om uit die stad te kom. Die hof van koning Charles II vertrek uit Londen na Oxfordshire, en die Universiteit van Cambridge sluit. Een van sy voorgraadse studente, Isaac Newton, het teruggekeer huis toe na Woolsthorpe, waar hy die volgende agtien maande die deur na die moderne wêreld oopgemaak het.
Ons leef in 'n tegnologiese era wat onmoontlik sou wees sonder die vermoë om kwantitatiewe voorspellings te maak. En die eerste goeie voorbeeld van kwantitatiewe voorspelling was te vind in Newton se teorie van universele gravitasie. Uit die hipotese dat die aantrekkingskrag tussen twee massas direk eweredig is aan die produk van die massas en omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand tussen hulle, het Newton agtergekom dat die wentelbaan van 'n planeet 'n ellips was met die son op een van die fokuspunte. Johannes Kepler het tot hierdie gevolgtrekking gekom deur jare se noukeurige waarnemings, maar Newton was in staat om dit te doen met slegs die aanname van aantrekkingskrag en die wiskundige instrument van berekening (wat hy vir hierdie doel uitgevind het).
Vreemd genoeg, hoewel die gravitasiekonstante, G, die eerste konstante was wat ontdek is, is dit die minste akkuraat van al 13 konstante. Dit is as gevolg van die uiterste swakheid van die gravitasiekrag in vergelyking met die ander basiese kragte. Oorweeg dat alhoewel die massa van die aarde ongeveer 6 x 10 24 kilogram is, teen 1957 ongeveer drie eeue nadat Newton die plaaggeteisterde Londen verlaat het, en mdashhumans die swaartekrag van die aarde oorwin het deur 'n eenvoudige chemiese vuurpyl te gebruik om Sputnik, die eerste kunsmatige satelliet, in 'n wentelbaan te plaas .
Die uitvinding van die kanon gedurende die Middeleeue het getoon dat die spoed van die geluid beperk was, dat u 'n kanonvuur kon sien lank voordat u die geluid van die ontploffing gehoor het. Kort daarna het verskeie wetenskaplikes, waaronder die groot Galileo, besef dat die ligspoed ook beperk is. Galileo het 'n eksperiment bedink wat dit heel moontlik sou bewys het, met teleskope en mans wat oor 'n groot afstand na mekaar wys. Maar die uiters vinnige snelheid van die lig, tesame met die tegnologiese beperkings van die 1600's, het hierdie eksperiment onwerkbaar gemaak.
Teen die einde van die negentiende eeu het tegnologie en vindingrykheid so ver gevorder dat dit moontlik was om die snelheid van lig binne 0,02 persent van die werklike waarde daarvan te meet. Dit het Albert Michelson en Edward Morley in staat gestel om aan te toon dat die ligsnelheid onafhanklik van rigting was. Hierdie verbysterende resultaat het uiteindelik gelei tot Einstein se relatiwiteitsteorie, die ikoniese intellektuele prestasie van die 20ste eeu en miskien van alle tye.
Daar word gereeld gesê dat niks vinniger as lig kan reis nie. Inderdaad, niks fisies in die heelal kan vinniger beweeg as die spoed van lig nie, maar alhoewel ons rekenaars inligting met byna ligspoed verwerk, wag ons nog steeds ongeduldig vir ons lêers om af te laai. Die ligspoed is vinnig, maar die frustrasiesnelheid is selfs vinniger.
In die 17de eeu het wetenskaplikes drie fases van materie en mdashsolides, vloeistowwe en gasse verstaan ​​(die ontdekking van plasma, die vierde fase van materie, lê eeue in die toekoms). Destyds was vaste stowwe en vloeistowwe baie moeiliker om mee te werk as gasse omdat veranderinge in vaste stowwe en vloeistowwe moeilik met die destydse toerusting gemeet kon word. Soveel eksperimenteliste het met gasse rondgespeel om fundamentele fisiese wette te probeer aflei.
Robert Boyle was miskien die eerste groot eksperimenteelman en was verantwoordelik vir wat ons nou as die essensie van eksperimentering beskou: verander een of meer parameters, en kyk hoe ander parameters in reaksie verander. Agterna kan dit vanselfsprekend lyk, maar agterna, soos die fisikus Leo Szilard opgemerk het, is veral akkurater as versiendheid.
Boyle het die verband tussen die druk en volume van 'n gas ontdek, en 'n eeu later het die Franse wetenskaplikes Jacques Charles en Joseph Gay-Lussac die verband tussen volume en temperatuur ontdek. Hierdie ontdekking was nie net die dra van 'n tradisionele wit laboratoriumbaadjie (wat nog nie uitgevind is nie) en 'n paar metings in 'n gemaklike omgewing doen. Om die vereiste data te bekom, het Gay-Lussac 'n lugballon na 'n hoogte van 23.000 voet geneem, moontlik 'n destydse wêreldrekord. Die resultate van Boyle, Charles en Gay-Lussac kon gekombineer word om aan te toon dat die temperatuur in 'n vaste hoeveelheid gas eweredig was aan die produk van druk en volume. Die proporsionaliteitskonstant staan ​​bekend as die ideale gaskonstante.
Dit is maklik om hitte te maak. Mense kon sedert prehistoriese tye vuur vang of skep. Die vervaardiging van koue is 'n baie moeiliker taak. Die heelal as 'n geheel het dit baie goed gedoen, aangesien die gemiddelde temperatuur van die heelal slegs 'n paar grade bo die absolute nul is. En dit het dit gedoen soos ons dit in ons yskaste doen: deur die uitbreiding van gas.
Michael Faraday, wat baie beter bekend is vir sy bydraes tot die studie van elektrisiteit, was die eerste wat die moontlikheid voorstel om kouer temperature te produseer deur die uitbreiding van 'n gas te benut. Faraday het vloeibare chloor in 'n verseëlde buis geproduseer, en toe hy die buis breek (en sodoende die druk verlaag), verander die chloor onmiddellik in 'n gas. Faraday het opgemerk dat as die druk verlaag word, 'n vloeistof in 'n gas kan omskep word, dan kan druk deur 'n gas dit in 'n vloeistof verander en kan dit met 'n kouer temperatuur verander. Dit is basies wat in u yskas gebeur. Onder druk staan ​​en laat dit uitbrei, wat die omliggende materiaal afkoel.
Onder druk staan ​​wetenskaplikes in staat om suurstof, waterstof en, aan die begin van die 20ste eeu, helium vloeibaar te maak. Dit het ons binne 'n paar grade van absolute nul gebring. Maar hitte is ook beweging, en 'n tegniek om atome te vertraag deur lasers te gebruik, het ons in staat gestel om binne 'n miljoenste van 'n graad van absolute nul te kom, waarvan ons nou weet dat dit effens meer is as & ndash459 grade Fahrenheit. Absolute nul val in dieselfde kategorie as die ligspoed. Materiële voorwerpe kan so naby kom, maar hulle kan dit nooit bereik nie.
Die ontsluiting van die geheime van chemie was nie anders as om 'n kluis oop te maak nie. Dit het twee sleutels geneem om die taak uit te voer.
Die eerste sleutel, die atoomteorie, is aan die begin van die 19de eeu deur John Dalton ontdek. Die bekende fisikus Richard Feynman was van mening dat die atoomteorie so belangrik was dat hy gesê het: 'As die wetenskaplike kennis in een of ander ramp vernietig sou word, en slegs een sin aan die volgende generasie wesens oorgedra sou word, watter stelling sou dit bevat? die meeste inligting in die minste woorde? Ek glo dit is die atoomhipotese dat alles bestaan ​​uit atome en klein deeltjies wat in ewige beweging rondbeweeg. "
Dit is die 92 (natuurlik voorkomende) elemente wat die fundamentele boustene van al die materie in die heelal is. Byna alles in die heelal is egter 'n samestelling van 'n kombinasie van verskillende soorte elemente. Die tweede sleutel tot moderne chemie was dus die ontdekking dat elke verbinding 'n versameling identiese molekules is. Byvoorbeeld, 'n bondel suiwer water bestaan ​​uit baie dieselfde lot H2O molekules.
Maar hoeveel molekules? Om die boekhouding reg te stel sodat ons die gevolg van chemiese reaksies kan voorspel, was 'n groot padblokkade vir die vordering van chemie. Die Italiaanse apteker Amadeo Avogadro het voorgestel dat dieselfde hoeveelhede verskillende gasse by dieselfde temperatuur en druk dieselfde hoeveelheid molekules bevat. Hierdie hipotese was grootliks nie gewaardeer toe dit die eerste keer bekend gemaak is nie, maar dit het chemici in staat gestel om die struktuur van molekules af te lei deur volumes aan die begin en afwerking van 'n chemiese reaksie te meet. Avogadro se getal word gedefinieer as die aantal atome in 12 gram koolstof, en is ongeveer ses gevolg deur 23 nulle. (Dit is ook die aantal molekules in 'n mol, 'n meeteenheid wat chemici gebruik om die hoeveelheid stof uit te druk.)
As u op 'n koue wintersoggend oor 'n mat loop, het u moontlik genoeg statiese elektrisiteit opgewek om klein voorwerpe aan u klere te laat kleef of u hare regop te laat staan. Dit gee 'n duidelike bewys van hoeveel sterker elektrisiteit is as swaartekrag. Die hele massa van die aarde doen sy grootste gravitasiepogings om die voorwerp af te trek, maar die klein hoeveelheid statiese elektrisiteit wat u opgewek het, verslaan die pogings.
Dit is ook 'n goeie ding en die feit dat elektrisiteit soveel sterker is as swaartekrag, laat lewe bestaan. Die lewe is 'n kompleks van chemiese en elektriese reaksies, maar selfs die chemiese reaksies wat die bewegings van spiere of die vertering van voedsel dryf, is in hul kern afhanklik van elektrisiteit. Chemiese reaksies vind plaas terwyl die elektrone aan die buitenste kante van atome hul trou van een atoom na 'n ander verskuif. Deur dit te doen, word verskillende verbindings gevorm terwyl die atome rekombineer. Hierdie verskuiwings veroorsaak dat ons senuwees boodskappe na ons spiere stuur, ons in staat stel om te beweeg, of na ons brein, waar die inligting wat deur ons sintuie ingesamel word, verwerk word.
As elektrisiteit swakker was as die swaartekrag as wat dit werklik is, sou dit moeiliker wees. Dit is moontlik dat evolusie 'n manier kan skep waarop die lewe kan aanpas by so 'n situasie. Maar ons sal 'n ander heelal moet besoek om uit te vind.
Ons weet almal dat water afdraand stroom, nie opdraand nie, want dit is hoe swaartekrag werk. Swaartekrag is 'n krag, en die swaartekrag van die aarde tree op asof dit in die middel van die aarde gekonsentreer is, en trek die water afdraande. Daar is egter nie 'n soortgelyke verduideliking waarom ons ysblokkies sien smelt as dit in 'n glas warm water geplaas word nie, maar nooit ysblokkies spontaan in 'n glas louwarm sien vorm nie. Dit het te doen met die manier waarop hitte-energie versprei word, en die oplossing vir hierdie probleem was een van die groot soeke na die 19de-eeuse fisika.
Die oplossing vir hierdie probleem is gevind deur die Oostenrykse fisikus Ludwig Boltzmann, wat ontdek het dat daar baie meer maniere is om energie deur die molekules van 'n glas louwarm water te versprei as in 'n glas warm water met ysblokkies. Die natuur is 'n persentasie speler. Dit gaan meestal oor die mees waarskynlike manier om dinge te doen, en Boltzmann se konstante kwantifiseer hierdie verhouding. Wanorde is baie meer algemeen as orde en daar is baie meer maniere waarop 'n kamer morsig as skoon kan wees (en dit is baie makliker vir 'n ysblokkie om te verval as dat die geordende struktuur van 'n ysblokkie eenvoudig verskyn).
Boltzmann se entropievergelyking, wat Boltzmann se konstante insluit, verduidelik ook Murphy se wet: As iets verkeerd kan loop, sal dit gebeur. Dit is nie die een of ander kwaadaardige krag wat optree om dinge vir u verkeerd te laat gaan nie. Dit is net dat die aantal maniere waarop dinge verkeerd kan loop, die aantal maniere waarop dinge reg kan gaan, baie groter is.
Wetenskaplikes is meestal 'n relatief selfvernietigende groep. Hulle weet dat die natuur die finale beoordelaar is van die ontledings wat hulle gemaak het, en dit neem soms 'n redelike lang tyd om die uitspraak te lewer. Tog het Max Planck op 'n dag 'n aanname gemaak oor die fisiese heelal wat hom gedwing het om tydens 'n middagete vir sy seun te sê: "Ek het 'n opvatting gehad vandag so revolusionêr en so groot soos die gedagte wat Newton gehad het."
Sterk woorde, maar die tyd het bewys dat Planck heeltemal korrek was. Sy verrassende openbaring was dat die heelal energie in eindige veelvoude van 'n klein hoeveelheid verpak, net soos die atoomteorie verklaar dat die heelalpakkette in eindige veelvoude atome saak maak. Hierdie klein pakkies energie staan ​​bekend as quanta, en Planck se konstante, afgekort h, vertel ons die grootte van hierdie pakkette.
Planck se kwantumteorie was nie net 'n verklaring van die manier waarop die heelal gestruktureer is nie, maar ook die vonk van die tegnologiese revolusie van die 20ste en 21ste eeu. Byna elke vooruitgang in elektronika, van lasers tot rekenaars tot magnetiese resonansiebeelders, kom van wat die kwantumteorie ons oor die heelal vertel. Boonop bied die kwantumteorie ons 'n hoogs teen -intuïtiewe beeld van die werklikheid.Begrippe soos parallelle universums, wat eens die wetenskaplike fiksie was (as dit enigsins in die vooruitsig gestel word), is nou stewig gevestig, danksy kwantumteorie, as wettige verklarings van die manier waarop dinge is en ten minste hoe dit kan wees.
Die konsep van 'n swart gat, 'n ruimte waarin soveel materie verpak is dat die aantrekkingskrag deur die gravitasie verhoed dat lig ontsnap, was reeds in die 18de eeu bekend. Maar dit word meer beskou as 'n teoretiese moontlikheid as 'n werklike verskynsel. Die moontlikheid van 'n werklike swart gat het ontstaan ​​as gevolg van Einstein se algemene relatiwiteitsteorie, wat 'n gedetailleerde uiteensetting gee van die subtiliteite van gravitasie wat Newton ontwyk het. 'N Afskrif van hierdie teorie het tydens die Eerste Wêreldoorlog na die Russiese front gegaan, by Karl Schwarzschild, 'n fisikus en sterrekundige wat in die Duitse weermag diens gedoen het.
Einstein het sy teorie in die vorm van 'n stelsel van vergelykings uiteengesit. Hierdie vergelykings was uiters moeilik om op te los, maar Schwarzschild kon daarin slaag om 'n oplossing te vind te midde van die bloedbad van 'n oorlog. Nie net dit nie, maar hy het ook getoon dat daar vir elke gegewe hoeveelheid materie 'n bol was wat so klein was dat dit 'n swart gat sou word as al die materiaal daarin was. Die radius van die bol staan ​​bekend as die Schwarzschild -radius. (Daar is geen enkele Schwarzschild -radius nie, dit is 'n ander grootte vir elke moontlike massa.)
Gewilde behandelings laat ons onder die indruk dat swart gate onheilspellend klein, dig en swart is. Byvoorbeeld, die straal van Schwarzschild vir 'n massa van die aarde is slegs ongeveer 1 sentimeter. Maar verbasend genoeg kan baie groter swart gate diffund wees. As die massa van 'n hele sterrestelsel eweredig binne die straal van Schwarzschild versprei sou word om 'n swart gat te skep, sou die digtheid van die swart gat ongeveer 0.0002 die digtheid van die aarde se atmosfeer wees.
Carl Sagan het beroemd gesê: "Ons is almal sterretjies." Dit is waar, en dit is te danke aan die doeltreffendheid van waterstofsmelting.
Die heelal is meestal waterstof. Om meer komplekse elemente en veral mdashin te produseer, moet die een wat die lewe moontlik maak, 'n manier wees om die ander elemente uit waterstof te haal. Die heelal doen dit met sterre, wat eintlik net baie groot waterstofbolletjies is, wat deur swaartekrag aangetrokke is. Die druk van hierdie aantrekkingskrag is so sterk dat kernreaksies begin plaasvind, en waterstof word deur samesmelting in helium oorgedra.
Die hoeveelheid energie wat in hierdie proses vrygestel word, word gegee deur Einstein se beroemde vergelyking E = mc2. Maar slegs 0,7 persent van die aanvanklike waterstof word eintlik energie. Uitgedruk as 'n desimale getal, is hierdie getal 0,007. Dit is die doeltreffendheid van waterstofsmelting, en die teenwoordigheid van lewe in die heelal is baie sensitief vir hierdie getal.
Een van die eerste stappe in die samesmelting van waterstof is die produksie van deuterium (swaar waterstof) en dit sou nie gebeur as die doeltreffendheid van waterstofsmelting onder 0,006 val nie. Sterre sou nog steeds vorm, maar dit sou bloot groot gloeiende waterstofbolle wees. As die doeltreffendheid van waterstofsmelting 0,008 of hoër was, sou die samesmelting te doeltreffend wees. Waterstof sou so vinnig helium word dat die waterstof in die heelal opgebruik sou word. Aangesien elke watermolekule twee atome waterstof bevat, sou dit onmoontlik wees om water te vorm. Sonder water sou lewe soos ons dit ken nie bestaan ​​nie.
Lewe soos ons dit ken, is gebaseer op die element koolstof, maar lewe benodig ook 'n groot verskeidenheid ander, swaarder atome. Daar is slegs een proses in die heelal wat hierdie swaarder elemente produseer, en dit is 'n supernova, die ontploffing van 'n reuse -ster. 'N Supernova -ontploffing produseer al die swaarder elemente en versprei dit deur die heelal, waardeur planete kan vorm en lewe kan ontwikkel. Supernovas is skaars, maar skouspelagtig. Die supernova wat in 1987 in die lug verskyn het, het eintlik meer as 150 000 ligjare van die aarde af gebeur, maar was steeds met die blote oog sigbaar.
Die grootte van 'n ster bepaal sy lot. Sterre van die grootte van die son leef redelik stil (hoewel miljarde jare van nou af die son sal uitbrei en die aarde verswelg). Sterre wat effens groter as die son is, word wit dwerge, intens warm, maar klein sterretjies wat stadig afkoel en sterf. As 'n ster egter 'n sekere massa oorskry en die grens van Chandrasekhar oorskry, dan is dit bestem om 'n supernova te word.
Die Chandrasekhar -limiet is ongeveer 1,4 keer die massa van die son. Buitengewoon het Subrahmanyan Chandrasekhar dit as 'n 20-jarige student ontdek deur die teorieë oor sterresamestelling, relatiwiteit en kwantummeganika te kombineer tydens 'n reis op 'n stoomskip van Indië na Engeland.
Daar is eintlik net twee moontlikhede vir die heelal: óf dit was nog altyd hier, óf dit het 'n begin gehad. Die vraag oor wat reg is, is in die laat 1960's opgelos, toe afdoende bewyse getoon het dat die heelal met 'n reuse -ontploffing begin het. Die besonderhede van die oerknal is byna onmoontlik om te begryp. Al die materie van die heelal, al sy sterre en sterrestelsels, was oorspronklik in 'n volume so klein dat dit die volume van 'n enkele waterstofatoom in vergelyking lyk.
As die heelal in 'n reuse -ontploffing begin het, hoe lank gelede het die ontploffing plaasgevind, en hoe groot is die heelal vandag? Dit blyk dat daar 'n verrassende verband is tussen die twee vrae, 'n verhouding wat eers in die twintigerjare vermoed is as gevolg van waarnemings deur Edwin Hubble (vir wie die beroemde ruimteteleskoop genoem is) by die Mount Wilson -sterrewag buite Los Angeles.
Hubble het met behulp van 'n tegniek soortgelyk aan die wat tans deur radargewere gebruik word, ontdek dat die sterrestelsels oor die algemeen van die aarde af terugtrek. Aangesien daar niks astronomies besonders aan die aarde se plek in die heelal is nie, moet dit oor die heelal plaasvind: Al die sterrestelsels vlieg uitmekaar. Die verhouding tussen die spoed waarteen 'n sterrestelsel blykbaar wegbeweeg en die afstand van die aarde word deur Hubble se konstante gegee. Hieruit kan ons agterkom dat die oerknal ongeveer 13,7 miljard jaar gelede plaasgevind het.
Ons weet hoe die heelal begin het, en hoe oud dit is. Maar ons weet nie hoe dit alles eindig nie. Daar is egter 'n manier om die lot daarvan te bepaal, as ons net genoeg inligting kan versamel om die waarde van 'n konstante bekend as Omega te bereken.
As jy 'n vuurpyl van 'n planeet afskiet en jy weet die snelheid van die vuurpyl, hang dit af van hoe massief die planeet is om te weet of dit 'n planeet se swaartekrag kan ontsnap. Byvoorbeeld, 'n vuurpyl met genoeg spoed om die maan te ontsnap, het moontlik nie genoeg spoed om die aarde te ontsnap nie.
Die lot van die heelal hang af van dieselfde soort berekening. As die oerknal genoeg snelheid aan die sterrestelsels gee, kan hulle vir ewig uitmekaar vlieg. Maar as dit nie die geval was nie, sou die sterrestelsels soortgelyk aan vuurpyle wees sonder ontsnappingssnelheid. Hulle sou in 'n groot knars teruggekeer word, en die agterkant van die oerknal.
Dit hang alles af van die massa van die hele heelal. Ons weet dat as daar ongeveer vyf waterstofatome per kubieke meter ruimte was, dit net genoeg sou wees vir gravitasie -aantrekkingskrag om die sterrestelsels weer bymekaar te bring in 'n groot knars. Die kantelpunt word Omega genoem, dit is die verhouding van die totale hoeveelheid materie in die heelal gedeel deur die minimum hoeveelheid materiaal wat nodig is om die groot knars te veroorsaak. As Omega minder as een is, sal die sterrestelsels vir ewig uitmekaar vlieg. As dit meer as een is, sal die groot knars iewers in die verre toekoms plaasvind. Ons beste skatting op die oomblik is dat Omega iewers tussen 0.98 en 1.1 lê. Die lot van die heelal is dus nog onbekend.
Gebeurtenisse na die sondvloed
Enki verbreek die eed, gee Ziusudra/Noah opdrag om 'n dompelskip te bou. Die sondvloed vloei oor die aarde en die Anunnaki sien die vernietiging van hul wentelvaartuie.
Enlil stem in om die oorblyfsels van die menslike werktuie toe te staan ​​en die saad begin met die landbou op die hooglande. Enki huisves diere.
Die afstammelinge van Noag kry drie streke. Ninurta, Enlil se voorste seun, dam die berge en dreineer die riviere om Mesopotamië bewoonbaar te maak Enki herwin die Nylvallei. Die Sinai-skiereiland word deur die Anunnaki behou vir 'n post-Diluviale ruimtehawe, 'n beheersentrum op die berg Moriah (die toekomstige Jerusalem).
Ra/Marduk, die eersgebore seun van Enki, verdeel die heerskappy oor Egipte tussen Osiris en Seth.
9 330 v.C.
Seth gryp Osiris aan en ontneem hom, aanvaar die enigste heerskappy oor die Nylvallei.
8 970 v.C.
Horus neem wraak op sy vader Osiris deur die Eerste Piramideoorlog te begin. Seth ontsnap na Asië, neem die Sinai -skiereiland en Kanaän in beslag.
8 670 v.C.
In teenstelling met die gevolglike beheer van al die ruimtefasiliteite deur Enki se afstammelinge, begin die Enlilites die Tweede Piramideoorlog. Die seëvierende Ninurta maak die Groot Piramide leeg van sy toerusting.
Ninhursag, die halfsuster van Enki en Enlil, belê 'n vredeskonferensie. Die verdeling van die aarde word herbevestig. Heerskappy oor Egipte oorgedra van die Ra/Marduk -dinastie na die van Thoth. Heliopolis gebou as 'n plaasvervanger Beacon City.
Die Anunnaki vestig buiteposte by die poort na die ruimtegeriewe, Jericho is een daarvan.
7 400 v.C.
Soos die era van vrede voortduur, begin die Anunnaki -toekenning aan die mensdom nuwe vooruitgang, die Neolitiese tydperk begin. Demi-gode heers oor Egipte.
3 800 v.C.
Die stedelike beskawing begin in Sumer, terwyl die Anunnaki daar die ou stede herstel, wat begin met Eridu en Nippur.
Anu kom na die aarde vir 'n pragtige besoek. 'N Nuwe stad, Uruk (Erech), word ter ere van hom gebou, wat die tempel die woonplek van sy geliefde kleindogter Inanna/lshtar maak.
Hoe sal die heelal eindig, en kan enigiets oorleef?
Moenie paniekerig raak nie, maar ons planeet is gedoem. Dit gaan net 'n rukkie neem. Ongeveer 6 miljard jaar van nou af sal die aarde waarskynlik verdamp word wanneer die sterwende son uitbrei tot 'n rooi reus en ons planeet verswelg.
Maar die aarde is net een planeet in die sonnestelsel, die son is slegs een van honderde miljarde sterre in die sterrestelsel, en daar is honderde miljarde sterrestelsels in die waarneembare heelal. Wat wag vir dit alles? Hoe eindig die heelal?
Die wetenskap is baie minder vasbeslote oor hoe dit sal gebeur. Ons is nie eens seker of die heelal tot 'n vaste, gedefinieerde einde sal kom of net stadig sal afsak nie. Ons beste begrip van fisika dui daarop dat daar verskillende opsies is vir die universele apokalips. Dit bied ook 'n paar wenke oor hoe ons dit miskien kan oorleef.
Ons eerste idee van die einde van die heelal kom van termodinamika, die studie van hitte. Termodinamika is die straatoogprediker van die natuurkunde met 'n kartonbordjie met 'n eenvoudige waarskuwing: "DIE HITTE DOOD KOM".
Die hitte -dood is baie erger as om tot 'n skerp verbrand te word
Ten spyte van die naam, is die hitte dood van die heelal nie 'n vurige inferno nie. In plaas daarvan is dit die dood van alle hitteverskille.
Dit klink dalk nie vreesaanjaend nie, maar die hitte -afsterwe is baie erger as om tot 'n skerp verbrand te word. Dit is omdat byna alles in die daaglikse lewe direk of indirek 'n soort temperatuurverskil vereis.
Jou motor loop byvoorbeeld omdat dit warmer in sy enjin is as buite. U rekenaar werk met elektrisiteit van die plaaslike kragstasie, wat waarskynlik werk deur water te verhit en dit te gebruik om 'n turbine aan te dryf. En u loop op voedsel, wat bestaan ​​danksy die enorme temperatuurverskil tussen die son en die res van die heelal.
As die heelal egter die hittedood bereik, sal alles oral dieselfde temperatuur wees. Dit beteken dat niks interessants ooit weer sal gebeur nie.
Hitte dood lyk soos die enigste moontlike manier waarop die heelal kan eindig
Elke ster sal sterf, bykans alle materie sal verval, en uiteindelik bly daar net 'n yl sop van deeltjies en bestraling oor. Selfs die energie van die sop sal mettertyd weggeslaan word deur die uitbreiding van die heelal, en alles net 'n fraksie van 'n graad bo absolute nul laat.
In hierdie 'Big Freeze' beland die heelal eenvormig koud, dood en leeg.
Na die ontwikkeling van termodinamika in die vroeë 1800's, het hitte -dood die enigste moontlike manier gelyk waarop die heelal kon eindig. Maar 100 jaar gelede het Albert Einstein se teorie oor algemene relatiwiteit gesuggereer dat die heelal 'n baie meer dramatiese lot gehad het.
Algemene relatiwiteit sê dat materie en energie ruimte en tyd verdraai. Hierdie verhouding tussen ruimte-tyd en materie-energie (dinge) & mdash tussen die verhoog en die akteurs daarop & mdash strek tot die hele heelal. Die dinge in die heelal bepaal volgens Einstein die uiteindelike lot van die heelal self.
Die heelal het begin as iets ongeloofliks klein, en het daarna ongelooflik vinnig uitgebrei
Die teorie het voorspel dat die heelal as geheel moet uitbrei of saamtrek. Dit kon nie dieselfde grootte bly nie. Einstein het dit in 1917 besef, en was so huiwerig om dit te glo dat hy sy eie teorie verdoof het.
Toe, in 1929, vind die Amerikaanse sterrekundige Edwin Hubble harde bewyse dat die heelal besig is om uit te brei. Einstein het van plan verander en noem sy vorige aandrang op 'n statiese heelal die 'grootste fout' van sy loopbaan.
As die heelal uitbrei, moes dit eens baie kleiner gewees het as wat dit nou is. Hierdie besef het gelei tot die Big Bang -teorie: die idee dat die heelal begin het as iets ongeloofliks klein, en dan ongelooflik vinnig uitgebrei het. Ons kan vandag nog die 'nagloed' van die Oerknal in die kosmiese mikrogolfstraling sien en 'n konstante stroom radiogolwe wat uit alle rigtings in die lug kom.
Die lot van die heelal hang dus af van 'n baie eenvoudige vraag: sal die heelal aanhou uitbrei, en hoe vinnig?
As daar te veel dinge is, sal die uitbreiding van die heelal vertraag en stop
Vir 'n heelal wat normale 'goed' bevat, soos materie en lig, hang die antwoord op hierdie vraag af van hoeveel dinge daar is. Meer dinge beteken meer swaartekrag, wat alles weer bymekaar trek en die uitbreiding vertraag.
Solank die hoeveelheid dinge nie 'n kritieke drempel oorskry nie, sal die heelal vir ewig uitbrei en uiteindelik hitte -dood opdoen en vries.
Maar as daar te veel dinge is, sal die uitbreiding van die heelal vertraag en stop. Dan sal die heelal begin saamtrek. 'N Kontrakterende heelal krimp kleiner en kleiner, word warmer en digter, en eindig uiteindelik in 'n fantasties kompakte inferno, 'n soort omgekeerde oerknal, bekend as die Big Crunch.
Vir die grootste deel van die 20ste eeu was astrofisici nie seker watter van hierdie scenario's sou afspeel nie. Sou dit die Big Freeze of die Big Crunch wees? Ys of vuur?
Donker energie trek die heelal uitmekaar
Hulle het probeer om 'n kosmiese sensus uit te voer en bygevoeg hoeveel dinge daar in ons heelal is. Dit het geblyk dat ons vreemd naby die kritieke drempel is, wat ons lot onseker laat.
Dit het alles aan die einde van die 20ste eeu verander. In 1998 het twee mededingende spanne astrofisici 'n verstommende aankondiging gemaak: die uitbreiding van die heelal versnel.
Normale materie en energie kan nie die heelal so laat optree nie. Dit was die eerste bewys van 'n fundamenteel nuwe soort energie, 'donker energie' genoem, wat nie soos enigiets anders in die kosmos gedra het nie.
Donker energie trek die heelal uitmekaar. Ons verstaan ​​nog steeds nie wat dit is nie, maar ongeveer 70% van die energie in die heelal is donker energie, en die getal groei elke dag.
Die bestaan ​​van donker energie beteken dat die hoeveelheid goed in die heelal nie die uiteindelike lot daarvan kan bepaal nie.
In plaas daarvan beheer donker energie die kosmos en versnel die uitbreiding van die heelal vir altyd. Dit maak die Big Crunch baie minder waarskynlik.
Maar dit beteken nie dat die Big Freeze onvermydelik is nie. Daar is ander moontlikhede.
Een daarvan het sy oorsprong, nie in die studie van die kosmos nie, maar in die wêreld van subatomiese deeltjies. Dit is miskien die vreemdste lot vir die heelal. Dit klink soos iets uit wetenskapfiksie, en op 'n manier is dit so.
In Kurt Vonnegut se klassieke wetenskaplike roman Cat's Cradle, ys-nege is 'n nuwe vorm van water-ys met 'n merkwaardige eienskap: dit vries by 46 & degC, nie by 0 & degC. As 'n kristal van ys-nege in 'n glas water val, vorm al die water rondom dit onmiddellik na die kristal, aangesien dit laer energie het as vloeibare water.
Daar is nêrens waar die ys kan begin vorm nie
Die nuwe kristalle van ys-nege doen dieselfde met die water om hulle, en in 'n oogwink verander die kettingreaksie al die water in die glas & mdash of (spoiler alert) die hele aarde se oseane en mdash in vaste ys -nege.
Dieselfde kan in die regte lewe gebeur met normale ys en normale water. As jy baie suiwer water in 'n baie skoon glas gooi en dit net onder 0 ° C afkoel, word die water onderverkoel: dit bly vloeibaar onder sy natuurlike vriespunt. Daar is geen onsuiwerhede in die water nie en daar is geen growwe kolle op die glas nie, so daar is geen plek waar die ys kan begin vorm nie. Maar as jy 'n yskristal in die glas gooi, sal die water vinnig vries, net soos ys-nege.
Ys-nege en onderverkoelde water lyk moontlik nie relevant vir die lot van die heelal nie. Maar iets soortgelyks kan met die ruimte self gebeur.
Die kwantumfisika bepaal dat daar selfs 'n klein hoeveelheid energie is, selfs in 'n leë vakuum. Maar daar kan ook 'n ander soort vakuum wees wat minder energie bevat.
Die nuwe vakuum sal die ou vakuum rondom dit omskakel
As dit waar is, dan is die hele heelal soos 'n glas supergekoelde water. Dit sal slegs duur totdat 'n "borrel" van laer-energie vakuum verskyn.
Gelukkig is daar nie sulke borrels waarvan ons bewus is nie. Ongelukkig bepaal die kwantumfisika ook dat as 'n laer-energie-vakuum moontlik is, 'n borrel van die vakuum noodwendig êrens in die heelal sal ontstaan.
As dit gebeur, net soos ys-nege, sal die nuwe vakuum die ou vakuum om dit "omskep". Die borrel sou byna by die ligspoed uitbrei, sodat ons dit nooit sou sien kom nie.
Binne die borrel sou dinge radikaal anders wees en nie vreeslik gasvry nie.
Mense, planete en selfs die sterre self sou vernietig word
Die eienskappe van fundamentele deeltjies soos elektrone en kwarke kan heeltemal anders wees, die reëls van chemie radikaal herskryf en moontlik voorkom dat atome vorm.
Mense, planete en selfs die sterre self sou in hierdie groot verandering vernietig word. In 'n koerant uit 1980 noem die natuurkundiges Sidney Coleman en Frank de Luccia dit 'die uiteindelike ekologiese katastrofe'.
As u belediging by die besering voeg, sal donker energie waarskynlik anders optree na die groot verandering.In plaas daarvan om die heelal vinniger uit te brei, kan donker energie in plaas daarvan die heelal op homself intrek en in 'n Big Crunch stort.
Daar is 'n vierde moontlikheid, en weereens is donker energie in die middel. Hierdie idee is baie spekulatief en onwaarskynlik, maar dit kan nog nie uitgesluit word nie. Donker energie is dalk selfs kragtiger as wat ons gedink het, en dit kan genoeg wees om die heelal op sy eie te beëindig, sonder enige groot verandering, vries of knars.
Donker energie het 'n eienaardige eienskap. Namate die heelal uitbrei, bly die digtheid daarvan konstant. Dit beteken dat meer daarvan mettertyd ontstaan, om tred te hou met die toenemende volume van die heelal. Dit is ongewoon, maar dit breek geen fisiese wette nie.
Dit kan egter vreemder word. Wat as die digtheid van donker energie toeneem namate die heelal uitbrei? Met ander woorde, wat as die hoeveelheid donker energie in die heelal vinniger toeneem as die uitbreiding van die heelal self?
Hierdie idee is voorgestel deur Robert Caldwell van Dartmouth College in Hanover, New Hampshire. Hy noem dit 'fantoom donker energie'. Dit lei tot 'n merkwaardige vreemde lot vir die heelal.
As fantome donker energie bestaan, dan is die donker kant ons uiteindelike ondergang, net soos Star Wars het ons gewaarsku dat dit sou wees.
Atome self sou breek, 'n breukdeel van 'n sekonde voordat die heelal self uitmekaar geruk het
Op die oomblik is die digtheid van donker energie baie laag, baie minder as die digtheid van materie hier op aarde, of selfs die digtheid van die Melkweg, wat baie minder dig is as die aarde. Maar soos die tyd aanstap, sou die digtheid van fantome donker energie opbou en die heelal uitmekaar skeur.
In 'n koerant uit 2003 beskryf Caldwell en sy kollegas 'n scenario wat hulle 'kosmiese doemdag' noem. Sodra die fantome donker energie digter word as 'n spesifieke voorwerp, word die voorwerp aan flarde geskeur.
Eerstens sou fantome donker energie die Melkweg uitmekaar trek en sy sterre laat vlieg. Dan sou die sonnestelsel ongebonde wees, want die trek van donker energie sou sterker wees as die trek van die son op die aarde.
Uiteindelik sou die aarde binne 'n paar minute lank ontplof. Dan sou atome self verbrysel, 'n breukdeel van 'n sekonde voordat die heelal self uitmekaar geruk het. Caldwell noem dit die Big Rip.
The Big Rip is volgens Caldwell se eie erkenning 'baie vreemd' en nie net omdat dit na iets uit 'n super-superheld-strokiesprent klink nie.
Dit is 'n merkwaardige donker portret van die toekoms
Fantome donker energie vlieg in die lig van 'n paar redelik basiese idees oor die heelal, soos die aanname dat materie en energie nie vinniger as die spoed van lig kan gaan nie. Daar is goeie redes om nie daarin te glo nie.
Op grond van ons waarnemings van die uitbreiding van die heelal en deeltjiesfisika -eksperimente, lyk dit baie meer waarskynlik dat die uiteindelike lot van ons heelal 'n groot vriespunt is, moontlik gevolg deur 'n groot verandering en 'n laaste groot knars.
Maar dit is 'n opvallend grimmige portret van die toekoms en die eeue van koue leegte, uiteindelik beëindig deur 'n vakuumverval en 'n laaste ineenstorting in die niet. Is daar enige ontsnapping? Of is ons gedoem om 'n tafel te bespreek by die Restaurant aan die einde van die heelal?
Daar is beslis geen rede vir ons, individueel, om ons te bekommer oor die einde van die heelal nie. Al hierdie gebeure is triljoene jare in die toekoms, met die moontlike uitsondering van die Groot Verandering, so dit is nie juis 'n dreigende probleem nie.
Daar is ook geen rede tot kommer oor die mensdom nie. As niks anders nie, het genetiese afwyking ons afstammelinge lank voor die tyd onherkenbaar gemaak. Maar kan intelligente gevoelens van enige aard, menslik of nie, oorleef?
As die heelal versnel, is dit regtig slegte nuus
Fisikus Freeman Dyson van die Institute for Advanced Studies in Princeton, New Jersey, het hierdie vraag oorweeg in 'n klassieke referaat wat in 1979 gepubliseer is. Destyds het hy tot die gevolgtrekking gekom dat die lewe homself kan verander om die Big Freeze te oorleef, wat volgens hom minder uitdagend was as die inferno van die Big Crunch.
Maar deesdae is hy baie minder optimisties danksy die ontdekking van donker energie.
'As die heelal versnel, is dit regtig slegte nuus,' sê Dyson. Versnelde uitbreiding beteken dat ons uiteindelik kontak met almal behalwe 'n handjievol sterrestelsels sal verloor, wat die hoeveelheid energie wat ons beskikbaar het drasties beperk. 'Dit is op die lange duur 'n taamlik sombere situasie.'
Die situasie kan nog steeds verander. 'Ons weet regtig nie of die uitbreiding gaan voortduur nie, aangesien ons nie verstaan ​​waarom dit versnel nie,' sê Dyson. "Die optimistiese siening is dat die versnelling sal vertraag namate die heelal groter word." As dit gebeur, "is die toekoms baie belowender."
Maar wat as die uitbreiding nie vertraag word nie, of as dit duidelik word dat die groot verandering kom? Sommige natuurkundiges het 'n oplossing voorgestel wat stewig op die gebied van gekke wetenskaplikes is. Om aan die einde van die heelal te ontsnap, moet ons ons eie heelal in 'n laboratorium bou en spring.
Een fisikus wat aan hierdie idee gewerk het, is Alan Guth van MIT in Cambridge, Massachusetts, wat bekend is vir sy werk oor die vroeë heelal.
U sou begin met die skepping van 'n heeltemal nuwe heelal
'Ek kan nie sê dat die fisiese wette absoluut impliseer dat dit moontlik is nie,' sê Guth. "As dit moontlik is, sou dit tegnologie ver bo alles wat ons kan voorsien, vereis. Dit sou groot hoeveelhede energie verg wat 'n mens sou benodig om te bekom en te beheer."
Volgens Guth sou die eerste stap wees om 'n ongelooflike digte vorm van materie te skep en so dig dat dit op die punt was om in 'n swart gat in te stort. Deur dit op die regte manier te doen en die saak vinnig uit die gebied te verwyder, kan u die ruimte moontlik dwing om vinnig te begin uitbrei.
In werklikheid sou u die skepping van 'n heeltemal nuwe heelal begin. Namate die ruimte in die streek uitbrei, sou die grens krimp, wat 'n borrel skeefgetrekte ruimte skep waar die binnekant groter was as die buitekant.
Dit klink miskien bekend Dokter wie aanhangers, en volgens Guth is die TARDIS 'waarskynlik 'n baie akkurate analogie' vir die soort kronkelende ruimte waaroor hy praat.
Ons weet nie regtig of dit moontlik is nie
Uiteindelik krimp die buitekant tot niks, en die nuwe baba -heelal sal van ons eie afknyp, gespaar van watter lot ookal ons heelal mag ontmoet.
Dit is nog lank nie seker dat hierdie skema werklik sou werk nie. 'Ek sal moet sê dat dit onduidelik is,' sê Guth. 'Ons weet nie regtig of dit moontlik is nie.'
Guth wys egter ook daarop dat daar 'n ander bron van hoop na die einde van die heelal is, 'n soort van hoop.
Guth was die eerste om voor te stel dat die heel vroeë heelal verbasend vinnig uitgebrei het vir 'n klein breukdeel van 'n sekonde, 'n idee wat bekend staan ​​as 'inflasie'. Baie kosmoloë glo nou dat inflasie die mees belowende benadering is om die vroeë heelal te verduidelik, en Guth se plan vir die skepping van 'n nuwe heelal is afhanklik van die hervestiging van hierdie vinnige uitbreiding.
Die multiversum as 'n geheel is werklik ewig
Inflasie het 'n interessante gevolg vir die uiteindelike lot van die heelal. Die teorie bepaal dat die heelal waarin ons woon net 'n klein deel van 'n multiverse is, met 'n ewig opblaasbare agtergrond wat voortdurend 'sakuniversums' soos ons eie uitbroei.
"As dit die geval is, selfs al is ons oortuig dat 'n individuele sakuniversum uiteindelik deur verkoeling sal sterf, sal die multiversum in sy geheel vir ewig lewe, terwyl nuwe sakelewe in elke sakuniversum geskep word," sê Guth . "In hierdie prentjie is die multiversum in sy geheel ewig, ten minste ewig in die toekoms, selfs as individuele sakuniversums lewe en sterf."
Met ander woorde, Franz Kafka was moontlik reg met die geld toe hy gesê het dat daar "baie hoop is, 'n oneindige hoeveelheid hoop, maar nie vir ons nie."
Dit is 'n bietjie donker gedagte. As dit jou ontstel, is hier 'n foto van 'n oulike katjie.
Hoe sal dit wees as ons die einde van die heelal bereik?
Ons diepste sterrestelselopnames kan voorwerpe wat tientalle miljarde ligjare weg is, onthul, maar daar is. [+] meer sterrestelsels binne die waarneembare heelal wat ons nog moet openbaar tussen die sterre sterre en die kosmiese mikrogolfagtergrond, insluitend die heel eerste sterre en sterrestelsels. Namate die heelal verder uitbrei, sal die kosmiese grense na al hoe groter afstande terugtrek.
Die heelal soos ons dit ken, het ongeveer 13,8 miljard jaar gelede begin met die aanvang van die warm Oerknal. Sedert daardie vroeë stadium het ons kosmos uitgebrei, afgekoel en aangetrek in ooreenstemming met die fisiese wette. Terwyl die heelal ontvou het, het ons 'n reeks belangrike mylpale geslaag wat gelei het tot die heelal wat ons vandag waarneem en bewoon. Na 13,8 miljard jaar, op 'n wêreld in die buitenste arm van 'n nie-beskrywende sterrestelsel aan die buitewyke van ons plaaslike superkluster, het mense ontstaan.
Dit was skouspelagtig hoe ons dit reggekry het om ons hele kosmiese geskiedenis saam te stel, van wat die Oerknal tot stand gebring het en tot vandag toe veroorsaak het. Maar dit lei tot een skouspelagtige vraag waaroor die mensdom al lank wonder: wat is ons uiteindelike lot? Hoe sal dit wees as ons die einde van die heelal bereik? Na talle geslagte se soeke, is ons nader as ooit aan die antwoord.
As alles misluk, kan ons seker wees dat die evolusie van die son die dood van alle lewe sal wees. [+] Aarde. Lank voordat ons die rooi reusestadium bereik, sal sterre evolusie die son se helderheid aansienlik laat toeneem om die aarde se oseane te kook, wat die mensdom sekerlik sal uitroei, indien nie die hele lewe op aarde nie. Die presiese toename van die grootte van die son, sowel as die besonderhede oor die massaverlies in fases, is nog nie heeltemal bekend nie.
Oliverbeatson van Wikimedia Commons / publieke domein
Op 'n plaaslike skaal het ons planeet 'n wentelbaan om die son as 'n komponent van ons sonnestelsel. Maar op lang tye raak dinge relatief vinnig opwindend. Die son, terwyl dit deur die kernbrandstof in sy kern brand, word stadig warm en word meer helder: oor die 4,5 miljard jaar wat ons sonnestelsel bestaan, het die son sy energie-uitset met ongeveer 20-25%verhoog.
In nog een of twee biljoen jaar sal die son se temperatuur met 'n groot hoeveelheid styg dat die aarde so erg sal verhit dat die oseane van ons planeet sal kook. Dit sal effektief alle lewens op aarde (ten minste, soos ons dit ken) op daardie tydstip beëindig, en 'n einde maak aan die lewens wat ons oorlewende nakomelinge en ons evolusionêre neefs bly geniet. Maar die afsterwe van ons planeet sal waarskynlik deur die kosmos ongemerk bly.
Namate die son 'n ware rooi reus word, kan die aarde self ingesluk of verswelg word, maar sal. [+] moet beslis gebraai word soos nog nooit tevore nie. Die buitenste lae van die son sal tot meer as 100 keer hul huidige deursnee swel, maar die presiese besonderhede van die evolusie daarvan en hoe die veranderinge die wentelbane van die planete sal beïnvloed, het nog steeds groot onsekerhede.
Daar is beslis grater dinge om oor na te dink. Namate die heelal ouer word, daal die tempo van stervorming steeds. Die aantal nuwe sterre wat ons tans vorm, is slegs 'n paar persent (miskien 3-5%) van wat dit op sy hoogtepunt was, ongeveer 11 miljard jaar gelede. Stervorming het 'n maksimum bereik
3 miljard jaar na die Oerknal, en het sedertdien gedaal. Na ons beste verstaan ​​is die meeste sterre wat ooit in die heelal sal bestaan ​​reeds geskep.
Alhoewel sterrestelsels sal aanhou groei deur beide nuwe materiaal uit die intergalaktiese medium te vind, en deur saam te voeg en saam te smelt, is die meeste strukture wat ons ooit gaan vorm reeds gevorm. Ons plaaslike groep sterrestelsels kan uiteindelik uiteindelik saamsmelt tot een reuse elliptiese sterrestelsel-Milkdromeda, wat hoofsaaklik in 4 tot 7 miljard jaar sal vorm wanneer die Melkweg en Andromeda bots-die groter strukture word nie regtig groter nie .
'N Reeks foto's wat die samesmelting van die Melkweg-Andromeda toon en hoe die lug anders sal lyk. [+] van die aarde af soos dit gebeur. Hierdie samesmelting sal in die toekoms ongeveer 4 miljard jaar plaasvind, met 'n groot uitbarsting van stervorming wat lei tot 'n rooi-en-dooie, gasvrye elliptiese sterrestelsel: Milkdromeda. 'N Enkele, groot elliptiese is die uiteindelike lot van die hele plaaslike groep. Ondanks die enorme skale en sterre wat betrokke is, sal slegs ongeveer 1 uit 100 miljard sterre bots of saamsmelt tydens hierdie gebeurtenis.
NASA Z. Levay en R. van der Marel, STScI T. Hallas en A. Mellinger
Ja, die plaaslike groep is relatief klein aartappels op kosmiese skaal. Met twee of drie (as jy driehoek insluit) groot sterrestelsels langs miskien 60 kleintjies, is die plaaslike groep opvallend net omdat dit ons tuiste is. In werklikheid is groepe en trosse sterrestelsels met dosyne, honderde of selfs duisende kere die massa van ons plaaslike groep algemeen in die heelal. Die Virgo Cluster, net 50-60 miljoen ligjare weg, is ongeveer 1 000 keer so groot soos ons plaaslike groep.
Vir 'n lang tyd het ons nie geweet of ons swaartekrag gebonde was aan 'n nog groter struktuur wat die Virgo Cluster insluit nie, soms word dit aanvaar dat ons dit was en dit is die Local Supercluster genoem. Ironies genoeg, alhoewel ons nou 'n naam het vir hierdie groter struktuur-Laniakea-blyk dit dat daar nie iets soos hierdie "superkluster" -skaalstruktuur bestaan ​​nie. Die rede het te doen met die lot van die hele Heelal.
Die Laniakea -superkluster, met die Melkweg (rooi kolletjie), is die tuiste van ons plaaslike groep. [+] nog baie meer. Ons ligging lê aan die buitewyke van die Virgo Cluster (groot wit versameling naby die Melkweg). Ondanks die bedrieglike voorkoms van die beeld, is dit nie 'n werklike struktuur nie, aangesien donker energie die meeste van hierdie klompe uitmekaar dryf en dit mettertyd sal fragmenteer.
As u in die sestigerjare na 'n astrofisikus gegaan het, kort nadat die Oerknal onthul is as die bron van ons kosmiese oorsprong, sou u 'n eenvoudige vraag aan hulle kon stel: "wat sal die lot van ons heelal wees?" In die konteks van die oerknal en Einstein se algemene relatiwiteit, is daar 'n eenvoudige en eenvoudige verhouding tussen drie dinge: die uitbreidingstempo van die heelal, die totale hoeveelheid en tipe dinge daarin en ons lot.
U kan u dit voorstel as 'n kosmiese wedloop tussen twee spelers: die aanvanklike uitbreiding en die totale gravitasie -effek van alles in die heelal. Die Oerknal is die aanvanklike geweer, en sodra die geweer afgaan - soos die astrofisici u sou vertel het - is daar drie moontlike uitkomste.
Herinnering. Die uitbreiding begin vinnig, maar daar is genoeg materie en energie vir gravitasie om dit suksesvol te oorkom. Die uitbreiding vertraag, die heelal bereik 'n maksimum grootte en herinner aan die einde, wat eindig in 'n groot knars.
Uitbreiding vir ewig. Die uitbreiding begin vinnig, en daar is nie genoeg materiaal en energie om die aanvanklike uitbreiding te oorkom nie. Die uitbreidingstempo daal, maar bereik nooit nul nie, die heelal brei vir ewig uit en eindig in 'n groot vriespunt.
Die "Goldilocks" -saak. Dit is die kritieke geval op die grens tussen uitbreiding vir ewig en herinnering. Nog 'n proton in die heelal sou tot herroeping lei, maar dit is nie daar nie. Die uitbreiding asimptote tot nul, maar keer nooit terug nie.
Beperkings op donker energie uit drie onafhanklike bronne: supernovae, die CMB en BAO (wat 'n. [+] Kenmerk is in die heelal se grootskaalse struktuur. Let daarop dat selfs sonder supernovae donker energie nodig sou wees, en dat slegs 1/ Die sesde van die materiaal kan normale materie wees, die res moet donker materie wees. Hierdie grafiek, vanaf 2011, bied 'n bietjie kronkelkamer oor wat die uitbreidingstempo en die digtheid van die verskillende komponente kan wees.
Vir dekades lank was die groot soeke van die wetenskaplike gebied van die kosmologie-self 'n subdissipline van astrofisika-om hierdie hoeveelhede te meet: hoe vinnig die heelal vandag uitbrei en hoe die uitbreidingstempo verander het in die geskiedenis van die heelal. Oor algemene relatiwiteit word daar gereeld gesê dat 'materie ruimte vertel hoe om te buig, 'n geboë ruimte vertel hoe dit beweeg.'
Wel, vir die uitbreidende heelal vertel die uitbreiding lig hoe om rooi te verskuif, en die rooi verskuifde lig onthul die uitbreidingsgeskiedenis van die heelal. As gevolg van die verband tussen ruimtetyd en materie/energie, het die meting van hoe die heelal oor sy geskiedenis uitgebrei het, die vermoë om presies te onthul waaruit die heelal bestaan: wat die verskillende tipes energie daarin is en hoe dit die heelal dwing om uit te brei .
Die relatiewe belangrikheid van verskillende energiekomponente in die heelal op verskillende tye in die verlede. . [+] Let daarop dat wanneer donker energie in die toekoms 'n getal naby 100% bereik, die energiedigtheid van die heelal (en dus die uitbreidingstempo) asimptoteer tot 'n konstante, maar dit sal aanhou daal solank materie in die heelal.
Wat opmerklik is aan die afgelope drie dekades, is dat ons genoeg waarnemings kon insamel tot 'n hoë presisie, wat vroeër 'n vraag was vir filosowe en teoloë-ons verbeel ons wat sal gebeur as ons die einde van die heelal bereik- is nou wetenskaplik beantwoord. Van die drie lotgevalle wat ons ooit voorgestel het, weet ons nou iets merkwaardigs: hulle is almal verkeerd. In plaas daarvan het die Heelal ons verras toe die antwoord kom op die vrae waaruit dit bestaan ​​en wat die lot daarvan sal wees.
Ons word nie oorheers deur materie, bestraling of deur ruimtelike kromming nie. Die grootste komponent van ons heelal is eerder donker energie, wat nie net ons heelal sal laat uitbrei nie, maar ook dat die spoed van hierdie terugtrekende sterrestelsels onbeperk toeneem. Ons heelal brei nie net uit nie, maar versnel ook: hierdie sterrestelsels sal vinniger en vinniger terugtrek totdat hulle so ver weggestoot word dat ons hulle nooit sal kan bereik nie.
Of die uitbreiding van die heelal versnel of vertraag, hang nie net van die energie af nie. [+] digtheid van die heelal (ρ), maar ook op die druk (p) van die verskillende komponente van energie. Vir iets soos donker energie, waar die druk groot en negatief is, versnel die heelal mettertyd, eerder as om te vertraag. Dit is die eerste keer aangedui deur supernova-resultate, maar is sedertdien bevestig deur grootskaalse struktuurmetings, die kosmiese mikrogolf agtergrond en ander onafhanklike metodes om die heelal te meet.
Wat beteken dit vir die lot van ons Heelal? Aan die een kant is daar baie dinge wat ons reeds weet.Ons weet dat die uitbreiding vir ongeveer 6 miljard jaar versnel het, en dat donker energie die heelal oorheers het gedurende die hele geskiedenis van die planeet Aarde. Ons weet dat die grootste strukture wat vandag saamgebind is-sterrestelsels, sterrestelselgroepe en sterrestelselgroepe-die grootste strukture is wat ooit potensiële strukture op groter skale sal vorm, word deur hierdie versnelde uitbreiding uitmekaar gedryf.
En alhoewel alles wat ons sien in ooreenstemming is met donker energie 'n kosmologiese konstante is, met dieselfde energiedigtheid oral in die ruimte en deur die tyd, kan ons nie seker wees nie. Donker energie kan steeds ontwikkel, wat tot 'n heelal kan lei wat óf in 'n Big Crunch kan terugval, vir ewig kan uitbrei of in sy versnelling kan versnel en uiteindelik selfs die ruimte kan skeur in 'n katastrofale Big Rip.
Die verskillende maniere waarop donker energie in die toekoms kan ontwikkel. Konstant bly of toeneem. [+] sterkte (tot 'n groot skeuring) kan die heelal moontlik verjong, terwyl 'n omgekeerde teken tot 'n groot knou kan lei. Onder een van die twee scenario's kan tyd siklies wees, maar as dit nie bewaarheid word nie, kan tyd eindig of oneindig wees in die verlede.
Op die oomblik is dit 'n kritieke tyd vir kosmologie, aangesien die komende nuwe generasie ruimte- en grondgebaseerde sterrewagte ons moet help om die antwoorde op hierdie brandende vrae te onthul. Sal ons Heelal vir ewig bly uitbrei en versnel? Is donker energie werklik 'n konstante in ruimte sowel as in tyd? Of ontwikkel donker energie op een of ander manier? Is dit glad of onhomogeen? En wat beteken dit, indien enigiets, vir die lot van die heelal?
Die astrofisikus dr. Katie Mack, wat 'n loopbaan wil maak uit die poging om hierdie uiteindelike vraag te beantwoord (en 'n nuwe boek oor presies hierdie onderwerp het), lewer hierdie Woensdag 'n openbare lesing in 'n baie spesiale onderhoud-agtige formaat, 6 Mei, om 19:00 ET / 16:00 PT, met vergunning van die Perimeter Institute. U kan dit regstreeks of enige tyd nadat die lesing voltooi is, kyk deur op die ingeslote video hieronder te klik.
As donker energie werklik 'n konstante is, dan weet ons reeds hoe ons heelal sal eindig. Dit sal vir ewig uitbrei, die sterrestelsels binne groepe en trosse sal saamsmelt om 'n reuse-super-sterrestelsel te vorm; die individuele super-sterrestelsels sal van mekaar versnel, die sterre sal almal sterf of in supermassiewe swart gate gesuig word en dan sal die sterre lyke kry uitgegooi terwyl die swart gate wegval. Dit kan jare duur, maar uiteindelik sal die heelal koud, dood en leeg wees.
Maar dit is nie die enigste moontlikheid nie, want dr Katie Mack sal ons help om te ondersoek. Sluit by ons aan wanneer die gesprek intyds plaasvind vir 'n live-blog-ekstravaganza (hieronder), of kom enige tyd terug nadat dit verby is om die gesprek in sy geheel te sien met die volledige live-blog wat hieronder aangebied word. Dit is ook jou heelal. Wil u nie weet hoe die verhaal eindig nie?
Regstreekse blog begin om 18:50 ET/15:50 PT, alle tydstempels hieronder is op Stille Oseaan -tyd
15:50: Welkom, almal, terwyl ons gereed maak vir die lewendige vertoning! As u dink aan die verre toekoms van die heelal, dink u waarskynlik daaraan dat die aarde en die son en ons sonnestelsel sy lewe beëindig. U dink waarskynlik aan sterre dood, die vorming van 'n planetêre newel en 'n wit dwerg, en Mercurius, Venus en miskien selfs die aarde word verswelg.
Hierdie vurige werveling, wat in die volksmond bekend staan ​​as die oog van die Sauron -newel, is eintlik 'n planetêre newel. [+] bekend as ESO 456-67. Die verskillende gasse en ondeursigtighede vertaal in hierdie asemrowende, multigolflengte -aansig wat van regoor die sterrestelsel na jou kyk.
ESA / Hubble en NASA / Erkenning: Jean-Christophe Lambry
Dit is 'n fassinerende ding om na te dink oor wat algemeen beskou word as 'n 'klein' kosmiese skaal. Maar wat van die grotes?
15:53: As ons na groter skale kyk, vind ons dat sterrestelsels saamsmelt en uitbarstings van sterre afgee. Ons sal agterkom dat individuele sterrestelsels sal verloor en uiteindelik sonder gas sal wees, en dat die sterre -vorming al hoe laer sal daal en uiteindelik slegs 'n paar seldsame sterre elke paar millennia in elke sterrestelsel sal vorm.
Die reuse -sterrestelselgroep, Abell 2029, huisves sterrestelsel IC 1101 in sy kern. Op 5,5 miljoen ligjare. [+] oor, meer as 100 biljoen sterre en die massa van byna 'n kwadriljoen sonne, is dit die grootste bekende sterrestelsel van almal. So massief en indrukwekkend soos hierdie sterrestelselgroep is, is dit ongelukkig moeilik vir die heelal om iets aansienlik groter te maak.
Dit is 'n stadige dood vir selfs die grootste gebonde strukture in die heelal: massiewe sterrestelsels en massiewe sterrestelsels.
Maar op groter skale as dit, ontsnap hierdie enorme strukture almal uit mekaar se bereik.
15:56: Dit is omdat die uitbreiding van die heelal nie net meedoënloos is nie, maar daar is 'n spesiale soort energie wat inherent aan die ruimte self blyk te wees: donker energie. Ons het aanvanklik gedink dat daar geen rede sou wees dat hierdie 'kosmologiese konstante' nie-nul sou wees, en dat as dit nie-nul was, daar geen rede was dat dit positief sou wees nie. En tog, toe die waarnemings inkom, is dit waarop hulle gewys het.
Die verwagte lotgevalle van die heelal (top drie illustrasies) stem almal ooreen met 'n heelal waar die. [+] materie en energie gekombineer veg teen die aanvanklike uitbreidingstempo. In ons waargenome Heelal word 'n kosmiese versnelling veroorsaak deur 'n soort donker energie, wat tot dusver onverklaarbaar was. Al hierdie heelalle word beheer deur die Friedmann -vergelykings, wat die uitbreiding van die heelal verband hou met die verskillende tipes materie en energie wat daarin voorkom. Daar is 'n klaarblyklike probleem met fyn afstemming, maar daar kan 'n onderliggende fisiese oorsaak wees.
Dan lei dit tot 'n nuwe vraag: is donker energie werklik 'n konstante? Gaan dit werklik vir ewig en altyd konstant bly?
Of sal dit toeneem in sterkte? Sal dit verswak en tot nul verval? Sal dit omgekeerde teken wees?
Is dit oral in die ruimte en elke 'wanneer' betyds dieselfde? Of wissel dit?
En wat beteken dit vir ons uiteindelike lot?
Alhoewel die energiedigthede van materie, bestraling en donker energie baie bekend is, is daar steeds. [+] baie wikkelruimte in die vergelyking van die toestand van donker energie. Dit kan 'n konstante wees, maar dit kan ook mettertyd toeneem of verminder.
15:59 uur: Voordat die lesing begin, sal ek oplet dat niemand dit weet nie, maar dat daar ondanks al die moontlikhede waaroor daar in die literatuur gepraat word, geen goeie, oortuigende teoretiese rede is waarom donker energie iets is nie ander as 'n konstante in ruimte en tyd.
Boonop is daar geen dwingende waarnemingsbewyse nie, nie uit enige van die vreemde maniere om na die heelal te kyk wat ons ontwikkel het nie, dat die heelal op 'n ander manier uitbrei as met donker energie as 'n kosmologiese konstante. Toe ek 'n gegradueerde was, was die donker energie van ongeveer 30% onsekerheid 'n konstante wat nou ongeveer 7% was, en met teleskope soos Euclid, WFIRST en LSST, behoort dit tot ongeveer 1-2% te wees. . Hierdie dekade is regtig die laaste kans vir nie-standaard donker energie om op te daag!
04:00: En nou, uiteindelik, betyds, sien ons hoe die eerste openbare lesing na die COVID-19 Perimeter Institute daar uitsien!
16:02: En die gehoor lyk goed: daar is op die oomblik byna 500 mense wat aanlyn kyk. Goeie werk, Perimeter Institute!
Die ad hoc -formaat werk!
16:05: Vir diegene onder u wat 'n georganiseerde, noue lesing verwag, ek kan u verseker dat Katie Mack baie goed daarin is, maar om oor te skakel na 'n nuwe formaat is uiters uitdagend. Die einde van die heelal is die onderwerp van Katie se nuwe boek, en u kan dit nou vooraf bestel, en dit verskyn binne 3 maande: op 4 Augustus.
16:08: Daar is baie dinge wat u moet oorweeg as u aan die einde kom, want uiters lang tydperke (baie langer as die huidige ouderdom van die heelal) is nie ons ervaring nie. Dit lei tot vrae wat u nooit sou vra nie, omdat dit nie relevant is vir ons heelal nie.
Sal atome stabiel bly, of gaan hulle almal verval?
Verval alles, of sal ons steeds vir ewig strukture hê?
Sal daar op 'n stadium 'n nuwe oorgang kom?
Sal daar verjonging of sikliese voorkoms plaasvind?
Of sal alles voortgaan as hierdie 'vanielje' scenario, met 'n konstante donker energie en 'n 'hittedood' wat ons asimptoties benader?
Die supernova-data van die steekproef wat in Nielsen, Guffati en Sarkar gebruik is, kan nie met 5-sigma onderskei word nie. [+] tussen 'n leë Heelal (groen) en die standaard, versnelde Heelal (pers), maar ook ander inligtingsbronne maak saak. Beeldkrediet: Ned Wright, gebaseer op die nuutste data van Betoule et al. (2014).
Ned Wright se kosmologie -tutoriaal
16:11: U moet besef watter verrassing bogenoemde ontdekking (waarna Katie verwys) eintlik was. Die heelal, as dit maar net 'n 'materie-en-bestraling' was aan die een kant en 'uitbreiding' aan die ander kant, teen mekaar, sou die werklike kromme wat ons sien nooit 'n moontlikheid wees nie.
Daar moet 'n soort nuwe bestanddeel wees, en dit is waar donker energie inkom.
16:14: Baie mense is ontevrede met die idee van die hitte -dood van die heelal, maar dit is nogal interessant. Ongeveer 2 geslagte gelede was daar die vooroordeel dat die heelal in 'n groot krisis moet eindig: in 'n herinnering. Daar was geen fisiese rede daarvoor nie, dit was vir die meeste mense 'natuurlik'. Penrose se Conformal Cyclic Cosmology is 'n moderne weergawe van so 'n scenario, maar dit het nie die bewyse dat u dit wil ondersteun nie.
As u slegs die rooi verskuiwing van 'n verre sterrestelsel gemeet het en die inligting gebruik het om die posisie daarvan af te lei. [+] sy afstand van jou af, sou jy uiteindelik 'n verwronge uitsig sien, vol vingeragtige entiteite wat na jou toe wys (links). Dit staan ​​bekend as rooiverskuiwingsruimtevervormings, en dit kan afgetrek word as ons 'n aparte afstandsmeter het wat ons in staat stel om ons siening korrek te pas by wat ons sou waarneem as ons metings in 'werklike ruimte' doen ( regs) in teenstelling met rooi verskuiwing spasie.
Trouens, dit is 'n enorme probleem vir alternatiewe vir die hitte -dood: hulle het groot probleme om te probeer om dit wat ons al waargeneem het, weer te gee. Veral Penrose se idee misluk omdat dit nie die grootskaalse struktuur van die heelal wat ons waarneem, kan weergee nie.
16:16: Kan die heelal vandag eindig? Of nou? Dit is die oorgang van vakuumverval, en dit is eintlik uiters moontlik. As dit gebeur, gaan ons oor na 'n laer-energie toestand as wat ons tans is. Dit sou wees soos kwantumtunnel vanaf die toestand waarin ons is, tot 'n nog laer energietoestand wat nader aan nul is. Die feit dat donker energie bestaan, vertel ons dat dit moontlik kan wees.
'N Skalaarveld φ in 'n vals vakuum. Let op dat die energie E hoër is as die in die ware vakuum of. [+] grondtoestand, maar daar is 'n versperring wat voorkom dat die veld klassiek na die ware vakuum rol. Let ook op hoe die toestand met die laagste energie (ware vakuum) 'n eindige, positiewe, nie-nul waarde kan hê. Dit is bekend dat die nulpuntenergie van baie kwantumstelsels groter as nul is.
Gebruiker van Wikimedia Commons gestandaardiseer
So hier gaan ons, en dit verander allerhande dinge. Fundamentele konstantes, massas, die eienskappe van atome, ens. As ons hierdie oorgang sou maak, selfs in een ruimte, sou dit met die spoed van lig na buite versprei en hierdie vernietigende oorgang veroorsaak wat oral geraak is.
As dit eers by ons kom, sou dit ons einde wees. Opwindend, maar absoluut skrikwekkend.
16:20: Waarom sou ons ons bekommer oor die vakuum wat verval? Die een is dat ons moontlik in 'n metastabiele toestand is, maar die ander is dat die Higgs self 'n laer-energie-opset kan aanneem. Onthou dat die Higgs -boson 'n spesifieke massa het, en die koppeling daarvan met al die ander deeltjies bepaal wat hul rusmassas is.
As 'n simmetrie herstel word (geel bal aan die bokant), is alles simmetries, en daar is geen. [+] voorkeurstaat. As die simmetrie gebreek word by laer energieë (blou bal, onderkant), is dieselfde vryheid, van alle rigtings wat dieselfde is, nie meer aanwesig nie. In die geval van elektriese swak simmetrie, veroorsaak dit dat die Higgs -veld aan die deeltjies van die standaardmodel koppel, wat massa gee.
Maar nou gaan ons in 'n laer energietoestand, en die Higgs -boson kan 'n ander massa aanneem en die koppelings verander. En, soos Katie dit stel, "alles is verby." Maar kwantumtunneling, selfs al kan ons nie direk oorgaan van die vals vakuum wat ons tans inneem na die ware vakuum nie, kan ons daar kom, selfs al sou ons dit nie klassiek kon doen nie. En dit sou in werklikheid die heelal beëindig soos ons dit ken.
16:22: Vir diegene wat op soek is na 'n illustrasie van kwantumtunneling, kan u hierdie animasie baie geniet.
As 'n kwantumdeeltjie 'n versperring nader, sal dit die meeste daarmee reageer. Maar daar is. [+] 'n beperkte waarskynlikheid om nie net van die versperring af te reflekteer nie, maar om daardeur te tonnel. As u egter die posisie van die deeltjie voortdurend sou meet, insluitend die interaksie met die versperring, kan hierdie tonnel -effek heeltemal onderdruk word via die kwantum Zeno -effek.
Of miskien wil u 'n voorbeeld hê wat werklike, werklike fotone behels, waarvan sommige gereflekteer word en waarvan sommige eintlik deur die versperring tonnel.
Deur 'n ligpuls op 'n halfdeursigtige/semi-reflekterende dun medium af te vuur, kan navorsers. [+] meet die tyd wat dit moet neem voordat hierdie fotone deur die versperring na die ander kant tonnel. Alhoewel die tonnel self onmiddellik kan wees, word die bewegende deeltjies steeds beperk deur die ligspoed.
J. Liang, L. Zhu & amp L. V. Wang, Light: Science & amp Applications volume 7, 42 (2018)
16:25 uur: Wat deurmekaar is, is dat met 'n donker energie hierdie 'uitbreidende borrel' van ware vakuum wat ons in die valse vakuum probeer kry, slegs ongeveer 3% van die waarneembare heelal sal kry, selfs al sou dit nou gebeur! Dit is dramaties en onwaarskynlik, maar selfs al gebeur dit, dan is dit onwaarskynlik dat dit ons sal "kry".
16:28 uur: Die manier waarop dit moontlik was om 'n Big Crunch te kry, selfs vandag nog, sou wees as donker energie op een of ander manier ontwikkel om sy teken te verander. Dit sou beteken dat die uitbreiding 'n maksimum sou bereik, en dat verre sterrestelsels sou terugtrek en sou omdraai om te begin saamtrek.
Namate die weefsel van die heelal uitbrei, sal die golflengtes van enige teenwoordige straling rek. [+] ook. Dit geld net so vir gravitasiegolwe as vir elektromagnetiese golwe, enige golflengte wat gestraal word (en energie verloor) as die heelal uitbrei. As ons verder in die tyd teruggaan, moet straling verskyn met korter golflengtes, groter energie en hoër temperature.
Dit is skrikwekkend, aangesien herontwikkeling die heelal weer sou laat warm word, aangesien die teenoorgestelde van "rooi verskuiwing" bluesverskuiwing is. Uiteindelik word ons gaar, aangesien ons atome geïoniseer word en dit onmoontlik sal wees vir elektrone om aan hul atoomkerne gebind te bly.
Dit is 'n skrikwekkende scenario, soos Katie sê, maar die goeie ding is dat dit ten minste die huidige ouderdom van die heelal sal verg, bo die ou dinge wat dit al is om dit in ons toekoms te kan gebeur.
16:32 uur: Een van die dinge waarvan Katie praat, is haar atletiekgeskiedenis, en ek dink dit is belangrik vir almal, selfs al is jy nie atleties geneig nie: dit is noodsaaklik om 'n afgeronde persoon te wees. U het 'n hele lewe voor u, al kies u dit en bestee u 100% van u tyd aan werk - selfs as u liefde u werk - dit sal u nie op alle gebiede van u lewe tevrede stel nie.
Maak vriende. Doen aktiwiteite wat jou interesseer. Gebruik jou liggaam. Gebruik u verstand op maniere waaraan u nie gewoond is nie. Leer. Gaan buite u gebied (e) van kundigheid. En kry ondervinding in dinge waaroor u nie goed is nie, met 'mislukking' as 'n mylpaal op die pad na sukses. Wat elkeen van ons met ons lewens doen, sal nie presies lyk soos iemand anders lyk nie. Maar doen dit op enige manier. Maak dit deel van u reis. Die beloning is nie net 'n goed gelewe lewe nie, maar 'n manier om kontak te maak met ander wat nie soveel van u werk hou nie. (Dit is almal behalwe jy, BTW.)
16:36 uur: Ek hou van waaroor Katie praat oor hoe sy op Twitter of in die openbare arena met mense omgaan. Hoe sy nie neerslaan nie. Hoe sy probeer om vriendelik en behulpsaam te wees. Hoe sy probeer om 'n goeie bron van akkurate inligting te wees. Hoe om 'n positiewe teenwoordigheid en 'n goeie rolmodel te wees. Ek hou daarvan dat sy nie van die verantwoordelikheid probeer ontslae raak nie, selfs al het sy geen voordeel behalwe om net goed te doen in die wêreld nie.
Held van die Sowjetunie Valentina Tereshkova, eerste vrouekosmonaut ter wêreld en USSR Pilot. [+] Kosmonaut, met 'n kenteken aan die Amerikaanse ruimtevaarder Neil Armstrong ter nagedagtenis aan sy besoek aan die Gagarin Cosmonaut Training Center in Star City.
RIA Novosti-argief, beeld #501531 / Yuryi Abramochkin / CC-BY-SA 3.0
16:39 uur: Wetenskaplikes kry normaalweg nie die roem of toekennings waarmee mense wat waarskynlik minder heldhaftige strewes doen, toegeken word nie, maar dit beteken nie dat wetenskaplikes nie ambassadeurs kan wees vir die beter wêreld waarin ons wil skep en leef nie. Ek hou daarvan hierdie idee.
16:42: So kosmiese inflasie, waaroor ek baie opgewonde is (en dit is die onderwerp van my volgende boek), het eintlik ontstaan ​​in 'n 'verkeerde' inkarnasie. Dit word nou 'ou' inflasie genoem, want dit het reg gedoen:
verduidelik die raaisels wat ons wou oplos wat ons geïdentifiseer het as leemtes met die warm Oerknal,
nuwe voorspellings kan maak vir sekere effekte wat verskil van die oneindige temperatuur en oneindige digtheid van die oerknal,
wat wonderlik is. Maar die enigste ding wat hy moes doen, is om 'al die suksesse van die warm oerknal' weer te gee, en dit het misluk: 'n Heelal wat oral dieselfde temperatuur en energiedigtheid het. Dit kon dit ongelukkig nie, maar dit beteken nie dat dit 'n doodloopstraat was nie.
In plaas daarvan was dit belowend genoeg dat 'n paar onafhanklike spanne in die komende jaar of twee 'n manier gevind het om die sukses van inflasie te behou en die probleem op te los wat hulle nie kon nie. Die eerste suksesvolle model is 'nuwe inflasie' genoem, en dit is vandag nog lewensvatbaar.
16:45: Vir 'n nog groter detail kan u die opblaasruimte beskou as 'n pot water wat by die kookpunt is, en die streke waar inflasie eindig as die borrels in die water. In die ou inflasie, as gevolg van die manier waarop inflasie eindig, kronkel die energie in die borrelmure, met die oorspronklike idee dat die borrelmure sou spat en ons eenvormige heelal sou skep.
Maar dit blyk dat die borrels nie in die ou inflasie bots nie, dus is daar geen manier om 'n homogene heelal te kry nie. Maar in nuwe inflasie was die manier waarop hulle die probleem opgelos het, 'n ander manier om inflasie te beëindig, en dit plaas die energie (eweredig, oral) in die binnekant van die borrels. Dit is in tegniese terme die verskil tussen 'n eerste-orde en 'n tweede-orde fase-oorgang, en dit was die onthulling van nuwe inflasie.
Van buite 'n swart gat sal al die afvallige materie lig uitstraal en is dit altyd sigbaar, terwyl. [+] niks agter die gebeurtenishorison kan uitkom nie. Maar as u die een was wat in 'n swart gat val, sou dit interessant en teen -intuïtief wees, en ons weet hoe dit eintlik sou lyk.
Andrew Hamilton, JILA, Universiteit van Colorado
16:48: Wat gebeur as dit binne 'n swart gat val? Ons kan dit slegs van buite af waarneem, dus die enigste drie dinge wat verander (volgens Einstein) is die massa, die elektriese lading en die spin (of hoekmomentum).
Maar is daar inligting op die oppervlak daarvan gekodeer? Word dinge tot 'n eienaardigheid verpletter? Skep dinge 'n nuwe heelal aan die binnekant?
Dit is prettige teoretiese vrae om te ondersoek, maar daar is geen bekende manier om bewyse te ontbloot om enige van hierdie idees te toets nie. As u eers die gebeurtenishorison oorskry het, is alles wat u oor het, wat u van buite kan waarneem.
'N Geanimeerde blik op hoe ruimtetyd reageer terwyl 'n massa daardeur beweeg, wys presies hoe,. [+] kwalitatief, dit is nie net 'n vel stof nie. In plaas daarvan word die hele 3D -ruimte self gebuig deur die teenwoordigheid en eienskappe van die materie en energie in die heelal. Verskeie massas in 'n wentelbaan om mekaar sal die uitstoot van gravitasiegolwe veroorsaak.
16:50: Bo, terloops, is my gunsteling visualisering van hoe 'n massa wat deur die ruimte beweeg die ruimte waardeur dit beweeg, 'buig'. Dit is baie goeie dinge as u die ruimte gewoonlik as 'n reeks roosterlyne in 3D voorstel, 'n gravitasiebron (of 'n massa) trek basies al die lyne daarnatoe, wat ruimte laat buig. As 'n voorwerp deur daardie ruimte beweeg, "vloei" dit na die massa, en in die geval van 'n swart gat, het dit net groot hoeveelhede massa in 'n baie klein ruimte.
16:53 uur: Is ruimte en tyd nie fundamenteel nie? Ek dink daar is 'n baie belangrike ding om hier te stel (dat Katie te gaaf is om te sê): daar is 'n verskil tussen wat modieus is (dit is hierdie idee) en wat goed gemotiveer is deur data, eksperimente of selfs die logiese konsekwentheid van 'n teorie.
Op die oomblik is daar baie modieuse dinge, want mense kies om daaraan te werk, maar ek kan redeneer dat die veld net so gesond of selfs gesonder sou wees as 'n groot aantal mense nie daaraan werk nie hulle. Almal is vry om te kies waaraan hulle wil werk, gebaseer op waar hul intellektuele nuuskierigheid hulle dryf, maar in die afwesigheid van konkrete vooruitgang wat verband hou met 'n fisiese meetbare of waarneembare, moet na al hierdie strewes met ten minste 'n greintjie gekyk word van sout.
16:55 uur: "Ek hoop dat as iemand regtig in hierdie onderwerp belangstel, ek regtig hoop dat hulle dit sal oorweeg om hierdie boek op te tel, want dit is 'n liefdevolle taak, maar ook [.] Omdat dit regtig vir almal geskryf is. Dit is nie vir spesialiste geskryf nie , maar selfs al het u baie kennis in fisika, kan u iets leer om dit te lees omdat ek iets geleer het om dit te skryf. " -Katie Mack se laaste gedagtes.
Dankie dat u deelgeneem het aan hierdie live-blog en dankie dat u geluister het na uitstekende gedagtes oor die einde van die heelal, en alles van nou af tot dan, maar dit kan blyk.
Daar bestaan ​​verskillende verhale oor sy oorsprong, waaronder:
Een verhaal het veronderstel dat die vreemdeling 'n gevalle engel was wat tydens die rebellie van Satan nie die hemel of die hel geskaar het nie en sodoende veroordeel het om die aarde alleen te loop. Dit word ook ondersteun deur The Word wat gesê het dat die Phantom Stranger 'n gevalle persoon was. ΐ ]
'N Ander stel voor dat die vreemdeling oorspronklik 'n privaat burger was gedurende die Bybelse tyd en dat God se toorn gespaar was. 'N Engel is gestuur om hom van die goddelike toorn te verlos. Nadat hy God se optrede bevraagteken het, pleeg hy selfmoord. Die engel verbied sy gees om die hiernamaals binne te gaan, herimineer sy liggaam en veroordeel hom om vir ewig die wêreld te bewandel om deel van die mensdom te wees, maar ook vir ewig daarvan geskei. Hy het toe sy goddelike opdrag ontdek, om die mensdom van die kwaad af te keer, een siel op 'n slag. ΐ ]
In 'n variasie van die Wandering Jood -verhaal, was hy 'n volwasse gesinsman met die naam Isaac met 'n vrou (Rebecca) en 'n seuntjie in die tyd toe Jesus Christus 'n klein kind was. Toe koning Herodes sy leër gestuur het om alle klein seuntjies dood te maak (in 'n poging om Jesus dood te maak) het die leër sy seun en vrou doodgemaak. Hy was blind van woede en het die volgende 30 jaar in woede teen Jesus deurgebring. Terwyl Jesus gemartel word, het Isak 'n wag omgekoop om sy rol in die sweep van Jesus te aanvaar. Jesus het hom toe gevonnis om weg te loop van sy huis en land om tot Doomsday te dwaal. Uiteindelik het sy misplaaste woede verdwyn, hy het die res van sy tyd aan die samelewing gehelp, selfs God se aanbod om hom uit sy vonnis te bevry, geweier. ΐ ]
Die laaste was 'n voorstel dat die vreemdeling 'n oorblyfsel van die vorige heelal is. Aan die einde van die heelal nader die Phantom Stranger 'n groep wetenskaplikes wat die gebeurtenis bestudeer, en waarsku hulle om nie in te meng in die natuurlike gevolgtrekking van die heelal nie. Die verhaal word afgesluit met die Phantom Stranger wat 'n deel van homself aan 'n wetenskaplike oorgedra het, die heelal word wedergebore en die wetenskaplike uit die vorige heelal is die Phantom Stranger in die nuwe heelal. ΐ ]
Vyande en bondgenote
Vroeg in sy loopbaan sou die Phantom Stranger bonatuurlike gebeurtenisse as bedrog blootstel, wat baie slagoffers in die proses sou red. Α ] Dit het die aandag gevestig van die spookbreker dr. Thirteen, wat vasbeslote was om te bewys dat The Stranger bloot 'n bedrieër was. Β ] Γ ] Weens die volharding van Thirteen was Phantom Stranger genoodsaak om meer as een keer saam met hom te werk om raaisels op te los en hoaxes te ontbloot. Δ ] Ε ] Ζ ]
Toe die bose demoon Tala egter op aarde losgelaat word, moes die Phantom Stranger vir die eerste keer van sy mistieke kragte gebruik maak om Tala te bevat en haar bose towerye teë te werk. Η ] Na hul eerste ontmoeting het Stranger by ander geleenthede Tala gekonfronteer en hy het haar bose planne in die wiele gery, ⎖ ] ⎗ ] ⎘ ] alhoewel haar ware bedoelings soms verwarrend was soos sy dikwels sou doen help die Phantom Stranger. ⎙ ]
Uiteindelik het Stranger en Thirteen in konflik gekom teen die onsterflike alchemis genaamd Tannarak en Stranger moes hierdie nuwe vyand by meer as een geleentheid die hoof bied. ⎚ ] ⎛ ] Nadat hy met die meeste van sy bonatuurlike vyande te doen gehad het en sonder dat Thirteen in sy aktiwiteite ingemeng het, het Phantom Stranger sy aktiwiteite as agent van die onbekende ⎜ ] voortgesit terwyl hy ook ander helde soos Batman gehelp het . ⎝ ]
Die vreemdeling veg Tannarak
By die terugkeer van Tannarak verloor Phantom Stranger die meeste van sy magte en benodig hy die hulp van Cassandra Craft om Tannarak te verslaan en sy magte te herstel. ⎞ ] Nadat sy magte herstel is, hervat Phantom Stranger sy rol as 'n geheimsinnige mag teen bose mense. ⎟ ] Wat die Phantom nie geweet het nie, was dat die meeste van die bose manne wat hy verslaan het, lede was van die goddelose organisasie, die Dark Circle genoem. Hulle het Cassandra gevang en gebruik om die Phantom in 'n dodelike lokval te lok, maar weereens was die Phantom Stranger beter.
Na hierdie oorwinning het die Phantom besluit om naby Cassandra te bly om haar te beskerm en die kwaad saam te beveg. ⎡ ] Hulle alliansie het egter nie lank gehou nie, aangesien Tannarak blykbaar omgekom het tydens die geveg wat die Donker Sirkel verslaan het, en daarna het die Phantom Stranger Cassandra bedrieg om te dink dat hy ook gesterf het, sodat hy sy eensame soeke kon voortsit &# 9122 ] waarin hy sy avonture hervat het as 'n geheimsinnige hulpmiddel vir mense in nood ⎣ ] en ook verskillende soorte boosheid gekonfronteer het. ⎤ ] In een van hierdie avonture het hy weer op Dr. Thirteen afgekom en die vreemde entiteit bekend as die Spawn of Frankenstein. ⎥ ]
Die vreemdeling het spoedig die bose dokter Seine ⎦ ] ⎧ ] gekonfronteer en hom vir altyd met die hulp van Deadman gekeer. ⎨ ] Hierna is The Phantom Stranger eindelik herenig met Cassandra Craft. ⎩ ]
The Phantom Stranger het 'n belangrike rol gespeel in die begeleiding van Tim Hunter deur die tyd om hom die geskiedenis en aard van magie te wys. ⎪ ] Hy het die Justice League by verskeie geleenthede bygestaan, selfs as hy formeel tot die groep verkies is. ⎫ ] Die vreemdeling het ook probeer om die plan van Eclipso om 'n kernoorlog te veroorsaak, in die wiele te ry.
Hy het ook probeer om te keer dat Hal Jordan die opgewekte liggaam van Oliver Queen met sy siel in die hemel verenig. Dit het hom inderdaad Jordan se toorn besorg, die Spook dreig om die vreemdeling te oordeel om te sien of God hom behoorlik gestraf het deur hom toegang tot die hemel self te weier. Nietemin, die Phantom Stranger het Hal Jordan ook tydens sy ampstermyn as die Spectre bygestaan, ook by verskeie geleenthede, veral in 'n kort tydjie wat Hal se niggie, Helen, oppas.
Gedurende die dag van wraak is die vreemdeling deur die Spectre in 'n klein knaagdier verander. Hy kon nog steeds speurder Chimp adviseer, wat hom in sy hoed beskut het terwyl hy sy magte herstel het. Hy het teruggekeer met behulp van herstelde energie en het die Shadowpact gehelp, sodat hulle die stryd tussen die Spectre en Shazam kon sien. ⎬ ] Dit dui daarop dat die bonatuurlike gemeenskap die Phantom Stranger oor die algemeen as onoorwinlik beskou. Die eerste reaksie van sommige mense op die spektakel se aanval op magie is bloot om te veronderstel dat die vreemdeling daarvoor sal sorg. Ander avonture het getoon dat die vreemdeling byna net so kragtig is as die Spook. Dit is egter 'n onlangse interpretasie. Terwyl ander nog nooit die Vreemdeling as 'n maklike vyand beskou het nie, gegewe sy onbekende vermoëns, het hulle hom ook nooit as onoorwinlik beskou nie.
Die verhoudings van die Phantom Stranger met die ander mistieke helde is gewoonlik effens gespanne. The Stranger het geen moeite om verskillende kragte bymekaar te maak om 'n sekere euwel (die Sentinels of Magic, maar ook ander los uitrustings) te bestry nie, wat dikwels die persoonlike lewens van die mense binnedring. Maar hy gee hulle gewoonlik nie dieselfde hoflikheid nie. Die Phantom Stranger het mense soos Doctor Fate (veral Hector Hall) hierteen teëgestaan, alhoewel Fate in feitlik enige inkarnasie 'n bondgenoot van die Stranger is. Ten spyte hiervan kom hy goed oor die weg met Zatanna. Hy verskyn langs haar om die invloed van Faust op Rooi Tornado te verwyder. ⎭ ]
Aangesien hy uiteindelik 'n onvoorspelbare krag is, ontmoet ander dikwels die voorkoms van die Phantom Stranger met wantroue. Nietemin sal die meeste helde hom volg, nie net sy geweldige krag nie, maar ook weet dat die vreemdeling uiteindelik 'n krag is. Opvallend is egter Madame Xanadu, wat al 'n paar keer geweier het om by die vreemdeling aan te sluit, hoewel sy lid is van sy Sentinels of Magic.
The Stranger het ook 'n unieke verhouding met die Spectre, aangesien die twee magte dikwels in konflik kom. Hy was verantwoordelik vir die versameling van 'n groep mistieke helde om die Spook te bekamp, ​​toe die menslike gasheer Jim Corrigan skynbaar beheer oor die Spook verloor het. (Dit was gedurende hierdie tyd dat hulle die land Vlatava vernietig het.) Die Phantom Stranger het aan die begrafnis van Jim Corrigan deelgeneem, toe Corrigan se siel uiteindelik rus gekry het en die Spectre verlaat het. Die Vreemdeling het daarna een van die magte geword wat teen die Spook gestaan ​​het toe dit sonder 'n menslike gasheer in 'n storm gegaan het, totdat die siel van Hal Jordan daarmee gebind het. Die Vreemdeling het af en toe 'n adviserende rol aangeneem vir hierdie nuwe Spook. Die Phantom Stranger was bewus daarvan dat die Spectre nou nog 'n nuwe gasheer het, en het 'n groot groep toorkunstenaars en mistici, waaronder Nabu, Zatanna en die Shadowpact, versamel in 'n onsuksesvolle poging om die Spectre se hulp in die Oneindige Krisis te vra en later die hervorming van die Rots van die ewigheid. ⎮ ] ⎯ ]
& ldquoKyk weer na die punt. Dit is hier. Dis die huis. Dit is ons. Almal vir wie jy lief is, almal wat jy ken, almal waarvan jy ooit gehoor het, elke mens wat ooit was, het hul lewens uitgeleef. Die totale van ons vreugde en lyding, duisende selfversekerde godsdienste, ideologieë en ekonomiese leerstellings, elke jagter en voeder, elke held en lafaard, elke skepper en vernietiger van die beskawing, elke koning en boer, elke verliefde jong egpaar, elke moeder en vader, hoopvolle kind, uitvinder en ontdekkingsreisiger, elke leraar in sedes, elke korrupte politikus, elke "superster", elke "opperste leier", elke heilige en sondaar in die geskiedenis van ons spesie het daar gewoon op 'n stof wat in 'n sonstraal.
Die aarde is 'n baie klein stadium in 'n uitgestrekte kosmiese arena. Dink aan die eindelose wreedhede wat die inwoners van die een hoek van hierdie pixel besoek het op die skaars onderskeibare inwoners van 'n ander hoek, hoe gereeld hul misverstande, hoe gretig hulle is om mekaar dood te maak, hoe vurig hul haat is. Dink aan die riviere bloed wat deur al die generaals en keisers gestort is, sodat hulle in heerlikheid en triomf die tydelike meesters van 'n breukdeel kon word.
Ons posture, ons verbeelde selfbelang, die waan dat ons 'n bevoorregte posisie in die heelal het, word uitgedaag deur hierdie ligpunt. Ons planeet is 'n eensame spikkel in die groot omringende kosmiese donker. In ons onduidelikheid, in al hierdie grootheid, is daar geen idee dat hulp van elders sal kom om ons van onsself te red nie.
Die aarde is die enigste wêreld tot dusver wat lewe bevat. Daar is nêrens anders nie, ten minste in die nabye toekoms, waarheen ons spesie kan migreer. Besoek, ja. Beslis, nog nie. Hou daarvan of nie, op die oomblik is die aarde waar ons ons standpunt stel.
Daar word gesê dat sterrekunde 'n nederige en karakterbouende ervaring is. Daar is miskien geen beter demonstrasie van die dwaasheid van menslike verwaandhede as hierdie verre beeld van ons klein wêreld nie. Vir my beklemtoon dit ons verantwoordelikheid om vriendeliker met mekaar om te gaan en die ligblou kolletjie te bewaar en te koester, die enigste huis wat ons ooit geken het. & Rdquo
― Carl Sagan, bleekblou kolletjie: 'n visie op die menslike toekoms in die ruimte
100 biljoen jaar - die lig begin afneem
100 miljard jaar van nou af sal die steeds versnelde uitbreiding van die heelal-meestal donker energie genoem-almal behalwe 1 000 lede van die Virgo Supercluster-waar ons sterrestelsel, saam met ander lede van ons plaaslike groep-rooi- oorgaan na die vergetelheid, om nooit weer deur sterrekundiges in ons sterrestelsel of in die omgewing gesien te word nie.
Die sigbaarheid van sterrestelsels wat op hierdie punt op die horison van die waarneembare heelal geleë is, kan vergelyk word met lig wat vasgevang word deur die gebeurtenishorison van 'n swart gat. As 'n voorwerp die 'punt van geen terugkeer' nader, lyk dit asof die beeld daarvan vries en vervaag omdat u niks van die lig wat dit vanaf daardie punt afgee, kan sien nie. Dit is te ver weg en ry te vinnig om ooit ons hoek van die heelal te bereik, ongeag hoeveel tyd die lig het om die ruimtetyd te deurkruis.
In 'n soortgelyke denkrigting dui hierdie tydperk op die agteruitgang van die heelal. In plaas daarvan om uiteenlopend, kleurvol en helder te wees, soos dit nou is, verander dit in die heelal wat dit eens was lank voordat die aarde nog bestaan ​​het: die kosmiese donker eeue.
Algemene kosmologiese vrae
Wat het voor die oerknal gekom?
As gevolg van die ingeslote en eindige aard van die heelal, kan ons nie 'buite' van ons eie heelal sien nie. Ruimte en tyd begin met die Oerknal. Alhoewel daar 'n aantal bespiegelinge is oor die bestaan ​​van ander heelalle, is daar geen praktiese manier om dit waar te neem nie, en as sodanig sal daar nooit bewyse daarvoor wees nie (of teen!).
Waar het die Oerknal gebeur?
Die Oerknal het nie op 'n enkele punt plaasgevind nie, maar was eerder die voorkoms van ruimte en tyd deur die hele heelal tegelyk.
As ander sterrestelsels blykbaar almal van ons af wegjaag, plaas dit ons dan nie in die middel van die heelal nie?
Nee, want as ons na 'n verre sterrestelsel sou reis, wil dit voorkom asof alle omliggende sterrestelsels op dieselfde manier wegstorm. Dink aan die heelal as 'n reuse -ballon. As u verskeie punte op die ballon merk, blaas dit dan op; u sal sien dat elke punt wegbeweeg van al die ander, alhoewel geen een in die middel is nie. Die uitbreiding van die heelal funksioneer op dieselfde manier.
Hoe oud is die heelal?
Volgens data wat die Planck -span in 2013 bekend gemaak het, is die heelal 13,8 miljard jaar oud, of neem dit honderd miljoen jaar of so. Planck bepaal die ouderdom nadat hy klein temperatuurskommelinge in die CMB gekarteer het.
"Patrone oor groot hemelliggame vertel ons wat op die kleinste skaal gebeur het net nadat ons heelal gebore is," het Charles Lawrence, Amerikaanse projekwetenskaplike van Planck, gesê.
Sal die heelal eindig? Indien wel, hoe?
Of die heelal tot 'n einde sal kom, hang af van die digtheid daarvan en hoe verspreid die saak daarin is. Wetenskaplikes het 'n 'kritieke digtheid' vir die heelal bereken. As die ware digtheid daarvan groter is as hul berekeninge, sal die uitbreiding van die heelal uiteindelik vertraag en dan uiteindelik omkeer totdat dit in duie stort. As die digtheid egter minder is as die kritieke digtheid, sal die heelal vir ewig bly uitbrei. [Meer: Hoe die heelal sal eindig]
Wat was die eerste, die hoender ... die sterrestelsel of die sterre?
Die heelal na die Oerknal was hoofsaaklik saamgestel uit waterstof, met 'n bietjie helium ingegooi. Swaartekrag het veroorsaak dat die waterstof na binne ineengestort het en strukture gevorm het. Sterrekundiges is egter onseker of die eerste massiewe blobs individuele sterre gevorm het wat later deur swaartekrag saamgeval het, of die massa bymekaargekom het in groepe wat sterrestelsels groot was.