5 Visuma dzīves cikli: kurā posmā mēs dzīvojam?

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Katra dzīvā būtne uz mūsu planētas piedzimst, nobriest, noveco un galu galā mirst. Visi šie likumi darbojas arī ārpus Zemes – laika gaitā iet bojā arī zvaigznes, Saules sistēmas un galaktikas.

Atšķirība pastāv tikai laikā – tas, kas tev un man šķiet mūžība, pēc Visuma standartiem, ir pilnīgs absurds. Bet kā ir ar pašu Visumu? Kā zināms, viņa dzima pēc Lielā sprādziena pirms 13, 8 miljardiem gadu, bet kas ar viņu notiek tagad? Kāds ir paša Visuma dzīves cikls un kāpēc pētnieki izšķir piecus tā attīstības posmus?

Pieci Visuma gadsimti

Astronomi uzskata, ka pieci evolūcijas posmi ir ērts veids, kā attēlot neticami ilgo Visuma mūžu. Piekrītiet, laikā, kad mēs zinām tikai 5% no redzamā Visuma (pārējos 95% aizņem noslēpumaina tumšā matērija, kuras esamība vēl ir jāpierāda), ir diezgan grūti spriest par tās attīstību. Neskatoties uz to, pētnieki cenšas izprast Visuma pagātni un tagadni, apvienojot pēdējo divu gadsimtu zinātnes un cilvēka domas sasniegumus.

Ja jums ir paveicies bezmēness naktī atrasties zem skaidrām debesīm tumšā vietā, tad, paceļot acis, jūs sagaida brīnišķīga kosmosa ainava. Izmantojot parasto binokli, jūs varat redzēt prātam neaptveramu zvaigžņu panorāmu un gaismas plankumus, kas pārklājas. Gaisma no šīm zvaigznēm sasniedz mūsu planētu, pārvarot milzīgus kosmiskos attālumus, un cauri telpai-laikam nonāk mūsu acīs. Šis ir kosmoloģiskā laikmeta Visums, kurā mēs dzīvojam. To sauc par zvaigžņu laikmetu, bet ir vēl četri.

Ir daudz veidu, kā apskatīt un apspriest Visuma pagātni, tagadni un nākotni, taču viens no tiem ir piesaistījis astronomu uzmanību vairāk nekā citi. Pirmā grāmata par pieciem Visuma gadsimtiem tika izdota 1999. gadā ar nosaukumu "Pieci Visuma laikmeti: Mūžības fizikas iekšpuse". (pēdējo reizi atjaunināts 2013. gadā). Grāmatas autori Freds Adamss un Gregorijs Laughlins katram no pieciem gadsimtiem piešķīra nosaukumu:

• Primitīvais laikmets
• Zvaigžņu laikmets
• Deģeneratīvais laikmets
• Melno caurumu laikmets
• Tumšais laikmets

Jāpiebilst, ka ne visi zinātnieki ir šīs teorijas piekritēji. Tomēr daudzi astronomi uzskata, ka piecu pakāpju dalījums ir noderīgs veids, kā apspriest tik neparasti ilgu laiku.

Primitīvais laikmets

Visuma primitīvā ēra sākās sekundi pēc Lielā sprādziena. Pirmajā, ļoti mazajā laika periodā, kā uzskata pētnieki, telpa-laiks un fizikas likumi vēl nepastāvēja. Šo dīvaino, nesaprotamo intervālu sauc par Planka laikmetu, tiek uzskatīts, ka tas ilga 1044 sekundes. Ir arī svarīgi ņemt vērā, ka daudzi pieņēmumi par Planka laikmetu ir balstīti uz vispārējās relativitātes un kvantu teoriju hibrīdu, ko sauc par kvantu gravitācijas teoriju.

Pirmajā sekundē pēc Lielā sprādziena sākās inflācija – neticami strauja Visuma izplešanās. Pēc dažām minūtēm plazma sāka atdzist, un subatomiskās daļiņas sāka veidoties un salipt kopā. 20 minūtes pēc Lielā sprādziena - superkarstajā, kodoltermiskā Visumā - sāka veidoties atomi. Atdzesēšana norisinājās ātrā tempā, līdz Visumā palika 75% ūdeņraža un 25% hēlija, kas ir līdzīgi tam, kas šodien notiek uz Saules. Apmēram 380 000 gadu pēc Lielā sprādziena Visums pietiekami atdzisa, lai izveidotu pirmos stabilos atomus un radītu kosmisko fona mikroviļņu starojumu, ko astronomi sauc par kosmisko mikroviļņu fona starojumu.

Zvaigžņu laikmets

Jūs un es dzīvojam zvaigžņu laikmetā – šobrīd lielākā daļa Visumā esošās matērijas ir zvaigžņu un galaktiku formā. Pirmās zvaigznes Visumā – mēs jums nesen stāstījām par tās atklāšanu – bija milzīgas un savu dzīvi beidza supernovu veidā, kā rezultātā izveidojās daudzas citas, mazākas zvaigznes. Gravitācijas spēka vadīti, viņi tuvojās viens otram, veidojot galaktikas.

Viena no zvaigžņu laikmeta aksiomām ir tāda, ka, jo lielāka ir zvaigzne, jo ātrāk tā sadedzina savu enerģiju un pēc tam nomirst, parasti tikai pāris miljonu gadu laikā. Mazākas zvaigznes, kas patērē enerģiju lēnāk, paliek aktīvas ilgāk. Zinātnieki prognozē, ka mūsu Piena Ceļa galaktika, piemēram, sadursies un saplūdīs ar blakus esošo Andromedas galaktiku aptuveni 4 miljardu gadu laikā, veidojot jaunu. Starp citu, mūsu Saules sistēma var pārdzīvot šo apvienošanos, taču ir iespējams, ka saule mirs daudz agrāk.

Deģenerācijas laikmets

Tam seko deģenerācijas (deģenerācijas) laikmets, kas sāksies aptuveni 1 kvintiljonu gadu pēc Lielā sprādziena un ilgs līdz 1 duodeciljonam pēc tā. Šajā periodā Visumā dominēs visas šodien redzamās zvaigžņu paliekas. Patiesībā kosmoss ir pilns ar vājiem gaismas avotiem: baltajiem punduriem, brūnajiem punduriem un neitronu zvaigznēm. Šīs zvaigznes ir daudz vēsākas un izstaro mazāk gaismas. Tādējādi deģenerācijas laikmetā Visumam tiks liegta gaisma redzamajā spektrā.

Šajā laikmetā mazie brūnie punduri turēs lielāko daļu pieejamā ūdeņraža, un melnie caurumi augs, augs un augs, pārtiekot no zvaigžņu paliekām. Ja apkārt nav pietiekami daudz ūdeņraža, Visums laika gaitā kļūs blāvāks un aukstāks. Tad protoni, kas pastāvējuši jau no Visuma pirmsākumiem, sāks mirt, izšķīdinot vielu. Rezultātā lielākā daļa subatomisko daļiņu, Hokinga starojums un melnie caurumi paliks Visumā.

Hokinga starojums ir hipotētisks dažādu elementārdaļiņu, galvenokārt fotonu, emisijas process no melnā cauruma; Nosaukts britu teorētiskā fiziķa Stīvena Hokinga vārdā.

Melno caurumu laikmets

Ievērojamu laiku Visumā dominēs melnie caurumi, kas piesaistīs masas un enerģijas paliekas. Tomēr tie galu galā iztvaiko, kaut arī ļoti lēni.

Grāmatas autori uzskata, saskaņā ar Big Think, ka tad, kad melnie caurumi beidzot iztvaiko, notiks neliels gaismas uzplaiksnījums - vienīgā atlikušā enerģija Visumā. Šajā brīdī Visums būs gandrīz vēsture, un tajā būs tikai zemas enerģijas, ļoti vājas subatomiskās daļiņas un fotoni.

Tumšais laikmets

Galu galā elektroni un pozitroni, kas dreifē kosmosā, saduras viens ar otru, dažkārt veidojot proitronija atomus. Šīs struktūras ir nestabilas, taču to sastāvā esošās daļiņas galu galā tiks iznīcinātas. Citu zemas enerģijas daļiņu turpmāka iznīcināšana turpināsies, kaut arī ļoti lēni. Taču šovakar ieskaties naksnīgajās zvaigžņu pilnajās debesīs un ne par ko neuztraucies – tās ļoti ilgi nekur nepazudīs, un mūsu izpratne par Visumu un laiku nākotnē var mainīties.