| Часть серии по |
| Физическая космология |
|---|
 |
|
КатегорияВ физической космологии , то Big Rip является гипотетическим космологическая модель относительно окончательной судьбы вселенной , в которой дело о Вселенной , от звезд и галактик до атомов и субатомных частиц, и даже пространства - времени сама, постепенно растерзание расширения Вселенной в определенное время в будущем, пока расстояния между частицами не станут бесконечными. Согласно стандартной модели космологии масштабный фактор Вселенной, как известно, увеличивается.и в будущую эру доминирования космологических констант будет экспоненциально расти. Однако это расширение одинаково для каждого момента времени (отсюда экспоненциальный закон - расширение локального объема такое же количество раз за один и тот же интервал времени) и характеризуется неизменной небольшой постоянной Хаббла , которую эффективно игнорируют любые связанные материальные конструкции. Напротив, в сценарии Большого разрыва постоянная Хаббла увеличивается до бесконечности за конечное время.
Возможность внезапного разрыва сингулярности возникает только для гипотетической материи (фантомной энергии) с неправдоподобными физическими свойствами. [1]
Обзор [ править ]
Истинность гипотезы зависит от типа темной энергии, присутствующей в нашей Вселенной . Тип, который может подтвердить эту гипотезу, - это постоянно увеличивающаяся форма темной энергии, известная как фантомная энергия . Если темная энергия во Вселенной будет неограниченно расти, она сможет преодолеть все силы, удерживающие Вселенную вместе. Ключевым значением является уравнение параметра состояния w , отношения между давлением темной энергии и ее плотностью . Если -1 < w <0, расширение Вселенной имеет тенденцию ускоряться, но темная энергия имеет тенденцию рассеиваться со временем, и Большого разрыва не происходит. Фантомная энергия имеет w <−1, что означает, что его плотность увеличивается по мере расширения Вселенной.
Вселенная, в которой доминирует фантомная энергия, - это ускоряющаяся вселенная , расширяющаяся с постоянно увеличивающейся скоростью. Однако это означает, что размер наблюдаемой Вселенной и горизонт частиц постоянно сокращается - расстояние, на котором объекты удаляются со скоростью света от наблюдателя, становится все ближе, а расстояние, на которое могут распространяться взаимодействия, становится все короче. . Когда размер горизонта частиц становится меньше, чем размер любой конкретной структуры, никакое взаимодействие каких-либо фундаментальных сил не может происходить между наиболее удаленными частями структуры, и структура «разрывается». Прогресс временисам остановится. Модель подразумевает, что по прошествии конечного времени произойдет окончательная сингулярность, названная «Большой разрыв», в которой наблюдаемая Вселенная в конечном итоге достигает нулевого размера, а все расстояния расходятся до бесконечных значений.
Авторы этой гипотезы, во главе с Робертом Р. Колдуэллом из Дартмутского колледжа , рассчитывают время от настоящего до Большого разрыва, которое должно произойти.
где w определено выше, H 0 - постоянная Хаббла, а Ω m - текущее значение плотности всей материи во Вселенной.
Однако наблюдения за скоростями скоплений галактик с помощью рентгеновской обсерватории Чандра, кажется, предполагают, что значение w составляет приблизительно -0,991, что означает, что Большого разрыва не произойдет. [2]
Пример авторов [ править ]
В своей статье авторы рассматривают гипотетический пример с w = −1,5, H 0 = 70 км / с / Мпк и Ω m = 0,3, и в этом случае Большой разрыв произойдет примерно через 22 миллиарда лет от настоящего. В этом сценарии галактики сначала будут отделены друг от друга примерно за 200 миллионов лет до Большого разлома. Примерно за 60 миллионов лет до Большого разлома галактики начнут распадаться, поскольку гравитация станет слишком слабой, чтобы удерживать их вместе. Планетарные системы, такие как Солнечная системастанет гравитационно несвязанным примерно за три месяца до Большого разрыва, и планеты улетят в быстро расширяющуюся Вселенную. В последние минуты звезды и планеты будут разорваны на части, а теперь рассредоточенные атомы будут уничтожены примерно за 10-19 секунд до конца. В то время, когда произойдет Большой разрыв, даже само пространство-время будет разорвано на части, а масштабный коэффициент будет бесконечен. [3]
Наблюдаемая вселенная [ править ]
Данные свидетельствуют о ш быть очень близка к -1 в нашей вселенной, что делает вес термина доминирующим в уравнении. Чем ближе w к −1, тем ближе знаменатель к нулю и тем дальше в будущем будет Большой разрыв. Если бы w было точно равно -1, Большой разрыв не мог бы произойти, независимо от значений H 0 или Ω m .
Согласно последним доступным космологическим данным, погрешности все еще слишком велики, чтобы различать три случая: w <-1, w = -1 и w > -1. [4] [5]
См. Также [ править ]
- Big Bounce - гипотетическая космологическая модель происхождения известной Вселенной.
- Big Crunch - теоретический сценарий окончательной судьбы вселенной
- Big Chill - Сценарий будущего, предполагающий, что расширение Вселенной будет продолжаться вечно
- Энтропия (стрела времени)
- Ложный вакуум
- Тепловая смерть Вселенной - Возможная судьба Вселенной
- Последний контакт - короткий рассказ, описывающий, каким был бы Big Rip с повседневной точки зрения.
Ссылки [ править ]
- ^ Эллис, Джордж FR ; Мартенс, Рой и МакКаллум, Малкольм А.Х. (2012). Релятивистская космология . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета . стр. 146 -147. ISBN 978-0-52138-115-4.
- ^ Вихлинин, А .; Кравцов, А.В.; Буренин Р.А.; и другие. (2009). "Проект космологии скопления Чандра III: ограничения космологических параметров". Астрофизический журнал . 692 (2): 1060–1074. arXiv : 0812.2720 . Bibcode : 2009ApJ ... 692.1060V . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 692/2/1060 .
- ^ Колдуэлл, Роберт Р .; Камионковски, Марк; Вайнберг, Невин Н. (2003). «Фантомная энергия и космический конец света». Письма с физическим обзором . 91 (7): 071301. arXiv : astro-ph / 0302506 . Bibcode : 2003PhRvL..91g1301C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.91.071301 . PMID 12935004 .
- ^ «Результаты 9-летней миссии WMAP» . wmap.gsfc.nasa.gov . Проверено 22 сентября 2017 года .
- ^ Аллен, SW; Rapetti, DA; Шмидт, RW; Ebeling, H .; Моррис, Р.Г.; Фабиан, AC (2008). «Улучшены ограничения на темную энергию из рентгеновских наблюдений Chandra самых больших релаксированных скоплений галактик». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 383 (3): 879. arXiv : 0706.0033 . Bibcode : 2008MNRAS.383..879A . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2007.12610.x . S2CID 18200810 .
Внешние ссылки [ править ]
- Прощай, Деннис (17 февраля 2004 г.). «Из космоса, новый взгляд на судный день» . Нью-Йорк Таймс .
- Девлин, Ханна (3 июля 2015 г.). «Таков конец света: не взрывом, а большим разрывом» . Хранитель .
- Мастин, Люк (2009). «Большой хруст, большой мороз и большой разрыв» . Физика Вселенной .
| vтеГлобальные катастрофические риски | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| |||||
| Технологический |
| ||||
| Социологический |
| ||||
| Экологический |
| ||||
| Биологические |
| ||||
| Астрономический |
| ||||
| Мифологический |
| ||||
| Вымышленный |
| ||||
| Организации |
| ||||
| |||||
