WikiSort.ru - Космос

Космология

Изучаемые объекты и процессы

Вселенная Наблюдаемая Вселенная Крупномасштабная структура Вселенной Сверхскопления галактик Галактические нити Войды Пузырь Хаббла Реликтовое излучение Скрытая масса Тёмная материя Тёмная энергия

История Вселенной

Основные этапы развития Вселенной Возраст Вселенной Формирование галактик

Наблюдаемые процессы

Расширение Вселенной Космологическое красное смещение Закон Хаббла Ускоренное расширение Вселенной Нуклеосинтез

Теоретические изыскания

Гравитационная неустойчивость Космологический принцип Космологические модели Космологическая сингулярность Большой взрыв Модель де Ситтера Модель горячей Вселенной Космическая инфляция Вселенная Фридмана Уравнение Фридмана Сопутствующее расстояние Модель Лямбда-CDM Космологическое уравнение состояния Критическая плотность

Большой разрыв (англ. Big Rip) — космологическая гипотеза о судьбе Вселенной, предсказывающая развал (разрыв) всей материи за конечное время.

Описание

Справедливость этой гипотезы сильно зависит от природы тёмной энергии, а именно, от параметра ${\displaystyle w}$ , равного отношению давления тёмной энергии к её плотности (см. уравнение состояния). Если ${\displaystyle w}$  < −1, то Вселенная будет ускоренно расширяться, и величина масштабного фактора станет равной бесконечности за конечное время.

Если гипотеза «Большого разрыва» верна, то, по мере увеличения скорости расширения, расстояние до горизонта событий — то есть той части Вселенной, которая удаляется от наблюдателя со скоростью света — будет уменьшаться. Всё, что находится за горизонтом, недоступно наблюдению, потому что скорость света является пределом для любых взаимодействий. Объект, расположенный в центре наблюдаемой вселенной, не взаимодействует ни с чем, находящимся за горизонтом. Если размер горизонта событий становится меньше размеров какого-либо объекта, то между частями этого объекта невозможны никакие взаимодействия — ни гравитационное, ни электромагнитное, ни сильное или слабое.

Авторы этой гипотезы вычислили оставшееся время до конца существования Вселенной такой, какой мы её знаем:

${\displaystyle t_{\text{rip}}-t_{0}\approx {\frac {2}{3|1+w|H_{0}{\sqrt {1-\Omega _{\text{m}}}}}},}$

где ${\displaystyle w}$  — отношение давления тёмной энергии к её плотности, H₀ — постоянная Хаббла, Ω_m — текущее значение^[1] всей материи во Вселенной.

В своей работе авторы рассмотрели следующий пример:

${\displaystyle w}$  = −1,5,

H₀ = 70 (км/с)/Мпк,

Ω_m = 0,3.

И в этом случае конец Вселенной (Большой разрыв) наступит приблизительно через 22 млрд лет^[2].

• За миллиард лет до Большого разрыва распадутся скопления галактик.
• Примерно за 60 млн лет до Большого разрыва гравитация станет слишком слабой, чтобы удерживать галактики. Распадётся и наша галактика.
• За 3 месяца до Большого разрыва Солнечная система станет гравитационно несвязанной.
• За 30 минут до Большого разрыва разрушится Земля.
• За 10⁻⁹ с (1 нс) до Большого разрыва разрушатся атомы.

Все эти значения, разумеется, относятся к объектам, которые будут существовать к тому времени вместо нашей галактики, Солнечной системы и Земли соответственно.

В этот момент, как и в момент Большого взрыва, перестают работать известные нам законы физики, и дальнейшую судьбу Вселенной предсказать невозможно.

На сегодняшний день неизвестно, обладает ли тёмная энергия такими свойствами, при которых может реализоваться этот сценарий.

Экспериментальные данные

Согласно последним космологическим данным, вероятность ошибки всё ещё имеется, и неизвестно, какой из трёх случаев является верным: ${\displaystyle w}$  < −1, ${\displaystyle w}$  = −1 или ${\displaystyle w}$  > −1^[3][4].

См. также

• Большой взрыв
• Большой отскок
• Большое сжатие
• Большое замерзание

Примечания

Ссылки

• Phantom Energy and Cosmic Doomsday (недоступная ссылка). Robert R. Caldwell, Marc Kamionkowski, Nevin N. Weinberg.
• Разрыв Вселенной

Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.