Đóng băng, vỡ vụn, nảy lên hoặc xé toạc: vũ trụ sẽ kết thúc như thế nào?

Khoảng 13,8 tỷ năm trước, tất cả năng lượng trong Vũ trụ ngày nay được tập trung tại một điểm duy nhất, bùng phát thành sự tồn tại trong một sự kiện gọi là Vụ nổ lớn.

Sự hiểu biết của chúng ta về sự khởi đầu của vũ trụ rất mạnh mẽ. Nhìn ra bên ngoài, chúng ta có thể biết thiên hà của chúng ta đang rời xa mọi thứ xung quanh chúng ta, trong một vũ trụ đang giãn nở; nhìn ngược thời gian cho chúng ta biết thêm về cấu trúc của vũ trụ sơ khai, và cách chúng ta đến đây.

Tuy nhiên, trong khi chúng ta có một lý thuyết được nhiều người đồng ý về cách vũ trụ phát triển, từ một phần giây sau Vụ nổ lớn cho đến ngày nay, vũ trụ sẽ kết thúc như thế nào lại là một câu hỏi hoàn toàn khác.

Có bốn lý thuyết chính về cách vũ trụ có thể đạt được kết thúc của nó, và mỗi lý thuyết phụ thuộc vào một thứ được gọi là mật độ tới hạn của vũ trụ.

Mật độ tới hạn liên quan đến mật độ trung bình của vật chất và nó quyết định liệu vũ trụ có thể được mô tả là ‘phẳng’, ‘mở’ hay ‘đóng’. Nói một cách đơn giản, nếu có đủ vật chất trong vũ trụ, nó sẽ khiến nó cuối cùng tự sụp đổ trở lại.

cách đổi tên của bạn trong liên minh huyền thoại

The Big Crunch

Nếu vũ trụ 'đóng', điều đó có nghĩa là có đủ vật chất mà thông qua lực hấp dẫn, mọi thứ sẽ chuyển động cùng nhau. Lực hấp dẫn sẽ trở thành lực quan trọng nhất trong vũ trụ. Cuối cùng nó sẽ tự sụp đổ, nén lại thành một điểm kỳ dị giống như Vụ nổ lớn.

Sự trả lại lớn

Theo một lý thuyết khác, tương tự như Vụ nổ lớn, vũ trụ tự sụp đổ. Nhưng sau khi hình thành một điểm kỳ dị, nó lại gây ra một vụ nổ Big Bang khác. Lý thuyết này dự đoán Vụ nổ lớn của chính chúng ta không phải là sự khởi đầu, mà là một trong một loạt các chu kỳ vỡ và nổ sẽ diễn ra vô hạn.

Đó là câu hỏi về một vũ trụ đóng. Nhưng nếu mật độ không cao như thế này thì sao?

Sự đóng băng lớn

Xem liên quan Cuộc đua không gian 2.0: Úc gia nhập các quốc gia cạnh tranh để chinh phục vũ trụ Có phải vũ trụ sơ khai của chúng ta là một hình ba chiều? Thậm chí còn có nhiều thiên hà trong vũ trụ hơn chúng ta tưởng Xem sự tầm thường của bạn trong vũ trụ chỉ trong bốn phút

Nếu vũ trụ mở, với mật độ tới hạn thấp, nó sẽ tiếp tục giãn nở mãi mãi. Cuối cùng, mọi thứ trong đó sẽ đạt đến nhiệt độ không tuyệt đối, và kịch bản này được gọi là 'Big Freeze'. Tất cả các ngôi sao và thiên hà sẽ cạn kiệt nhiên liệu và chết đi và di chuyển xa nhau vô hạn.

Nếu mật độ tới hạn không quá thấp nhưng cũng không quá cao, vũ trụ sẽ tiếp tục giãn nở, nhưng tốc độ giãn nở của nó sẽ chậm lại và cuối cùng sẽ dừng lại. Điều này sẽ mất một khoảng thời gian vô hạn - và kịch bản này là một vũ trụ 'phẳng'. Một vũ trụ phẳng cũng sẽ dẫn đến Big Freeze.

Các nhà thiên văn học đã đo mật độ tới hạn của vũ trụ bằng tàu vũ trụ WMAP của NASA và phát hiện ra rằng mật độ thực tế dự đoán một vũ trụ phẳng. Bạn có thể nghĩ rằng điều này giải quyết được câu hỏi về viễn cảnh nào trong tương lai, The Big Freeze, nhưng nó không đơn giản như vậy.

Tuy nhiên, các thí nghiệm tiếp theo cho thấy tốc độ giãn nở của vũ trụ, được đo bằng một thứ được gọi là hằng số Hubble, không chậm lại, như bạn có thể mong đợi trong một vũ trụ phẳng. Trên thực tế, nó đang tăng tốc. Người lái xe bí ẩn đằng sau sự tăng tốc này vẫn chưa được hiểu rõ và được đặt cho cái tên chung là năng lượng tối.

Chúng tôi thực sự không biết liệu quá trình mở rộng có tiếp tục hay không vì chúng tôi không hiểu tại sao nó lại tăng tốc, nhà vật lý Freeman Dyson nói với BBC .

làm thế nào để biết loại ram nào bạn có windows 10

The Big Rip

Bằng cách thêm năng lượng tối vào hỗn hợp, số phận tiềm năng của vũ trụ sẽ thay đổi. Trong một số lý thuyết, lực của năng lượng tối tăng lên trong tương lai, khiến tốc độ giãn nở tiếp tục tăng cho đến khi nó đạt tới tốc độ ánh sáng. Điều này kết thúc với việc tất cả các vật thể, thậm chí bao la như các ngôi sao và thiên hà, bị tách ra thành các hạt cơ bản, cơ bản của chúng.

Ngày tận thế của vũ trụ không phải là điều bạn nên lo lắng; nó sẽ không xảy ra trong hàng tỷ hoặc hàng nghìn tỷ năm. Tuy nhiên, nếu bạn đặt tiền của mình vào bất kỳ khả năng nào trong số bốn khả năng này, chúng tôi khuyên bạn nên đóng băng lớn. Hầu hết các dấu hiệu cho thấy Big Freeze là kết luận có khả năng xảy ra nhất, nhưng tất nhiên, bạn sẽ không thể yêu cầu đặt cược của mình ngay cả khi bạn đã đúng.