Was uns im Universum am meisten überrascht, ist, wie wenig wir darüber wissen. Und genau wie wir wissen wollen, was mit unserem Tod passiert, stellt die Wissenschaft die Frage, was am Ende des Universums passiert. Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat viele Theorien aufgestellt - und einige sind wirklich beeindruckend.
Große Kompression
Die überzeugendste Theorie für den Beginn des Universums ist der Urknall, als alle Materie zuerst in Form einer Singularität war, einem unendlich dichten Punkt im Abgrund des Nichts. Weil etwas die Explosion verursacht hat. Die Materie dehnte sich mit unglaublicher Geschwindigkeit aus und prägte letztendlich das Universum, das wir heute sehen.
Der Big Squeeze ist, wie Sie sich vorstellen können, das Gegenteil des Urknalls. Alle Materie dehnt sich unter dem Einfluss der Schwerkraft unseres Universums nach außen zu den Rändern des Universums aus. Nach dieser Theorie wird die Schwerkraft schließlich langsamer und beginnt sich zusammenzuziehen. Diese Kontraktion wird alle Materie (Planeten, Sterne, Galaxien, Schwarze Löcher - alles) zurück in das Zentrum bringen, von dem aus alles begann, und sich in eine Singularität quetschen. Wir werden uns unter den gleichen Bedingungen befinden, unter denen sich das Universum vor dem Urknall befand - alle Materie im Universum wird zu einem Infinitesimalpunkt komprimiert - dem Infinitesimalpunkt.
Dies ist jedoch nach dem heutigen Wissen unwahrscheinlich, da sich das Universum immer schneller ausdehnt.
Der unvermeidliche Hitzetod des Universums
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Stellen Sie sich den Hitzetod als das genaue Gegenteil des Big Shrink vor. Die Schwerkraft wird die Expansion nicht überwinden können, daher wird sich das Universum einfach exponentiell ausdehnen. Die Galaxien werden wie unglückliche Liebhaber auseinander driften und die Nacht zwischen ihnen wird immer breiter.
Das Universum lebt nach den gleichen Regeln wie jedes thermodynamische System, und letztendlich enden alle gleich: wenn die Wärme gleichmäßig verteilt ist. Grob gesagt wird der Wind Wärme durch das Universum transportieren und es wird kalt, dunkel und langweilig. Alle Sterne, die wir kennen, werden sich nacheinander verdunkeln, und eines Tages wird es nicht genug Energie geben, um neue zu entzünden. Das ganze Universum wird ausgelöscht. Materie wird sein, aber in Form von Partikeln, und ihre Bewegung wird völlig zufällig sein. Das Universum befindet sich in einem Gleichgewichtszustand und diese Teilchen prallen voneinander ab, ohne Energie auszutauschen. Wir bleiben „ein zerknitterter Hintern, ein Spieß im Schatten unter der Bank, wo der Winkel den Strahl nicht durchdringen lässt. Und wir halten uns in einer Umarmung mit dem Schlamm zusammen und zählen die Tage, im Humus, im Sediment, in einer kulturellen Schicht."
Hitzetod durch Schwarze Löcher
Nach der populären Theorie dreht sich der größte Teil der Materie im Universum um Schwarze Löcher. Schauen Sie sich nur Galaxien an, die fast alles enthalten, und supermassereiche Schwarze Löcher in ihren Zentren. Schwarze Löcher fressen Sterne und ganze Galaxien auf, die den Ereignishorizont überqueren.
In einem endlichen Universum werden diese Schwarzen Löcher irgendwann den größten Teil der Materie verbrauchen und uns mit dem dunklen Universum allein lassen. Von Zeit zu Zeit gibt es einen Lichtblitz, fast wie ein Blitz, wenn das Objekt nahe genug an das Schwarze Loch heranreicht, um Energie zu emittieren, und alles wird wieder in Dunkelheit versinken. Letztendlich bleiben nur Schwerkraftbrunnen nirgendwo. Massive Schwarze Löcher verschlucken kleinere und werden noch größer. Dies wird der Endzustand des Universums sein. Mit der Zeit verdunsten schwarze Löcher (verlieren ihre Masse) und emittieren sogenannte Hawking-Strahlung. Wenn also das letzte Schwarze Loch stirbt, bleiben gleichmäßig verteilte subatomare Partikel der Hawking-Strahlung übrig.
Ende der Zeit
Wenn es etwas Ewiges gibt, ist es Zeit. Unabhängig davon, ob das Universum existiert oder nicht, geht die Zeit wie gewohnt weiter. Andernfalls gibt es keine Möglichkeit, einen Moment vom nächsten zu unterscheiden (obwohl es eine Theorie gibt, dass Zeit nur eine Folge von Ereignissen ist). Aber was ist, wenn die Zeit nur gefroren ist? Was ist, wenn es keine Momente mehr gibt? Genau die gleiche Minute für immer.
Angenommen, wir leben in einem Universum, in dem es niemals endet. Mit unendlich viel Zeit wird alles, was passieren kann, mit einer 100-prozentigen Chance geschehen (gemäß Poincarés Theorie). Das gleiche Paradoxon wird passieren, wenn Sie für immer leben. Du lebst eine unendliche Zeit, so dass jedes Ereignis garantiert eintritt (und unendlich oft). Wenn Sie also für immer leben, beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass Sie rechtzeitig einfrieren, 100 Prozent. Da diese Annahme viele Berechnungen verwirrt hat, die versucht haben, das Ende unseres Universums vorherzusagen, haben Wissenschaftler etwas anderes vorgeschlagen: Die Zeit selbst muss eines Tages stehen bleiben.
Nehmen wir an, Sie sind am Leben, um dies zu erleben (Milliarden von Jahren nach dem Ende der Welt), aber Sie können nicht verstehen, dass etwas schief gelaufen ist. Die Zeit wird einfach stehen bleiben und alles wird für immer einfrieren, wie ein Schnappschuss, wie eine Besetzung. Aber es wird nicht für immer sein, weil die Zeit einfach nicht vorwärts geht. Es wird nur ein Moment in der Zeit sein. Du wirst niemals sterben oder alt werden. Dies ist eine Art Pseudo-Unsterblichkeit, aber Sie werden nie davon erfahren.
Großer Rebound
Der Big Rebound ähnelt dem Big Squeeze, ist aber viel optimistischer. Stellen Sie sich dasselbe Szenario vor: Die Schwerkraft verlangsamt die Expansion des Universums und verdichtet alles zu einem Punkt. Nach der Theorie könnte diese Komprimierung ausreichen, um eine weitere Explosion auszulösen, und das Universum wird von vorne beginnen. Nichts wird zerstört, sondern neu verteilt.
Physiker mögen diese Erklärung nicht, daher glauben einige Wissenschaftler, dass das Universum einfach nicht zur Singularität zurückkehren wird. Vielmehr wird es diesem Zustand sehr nahe kommen und abprallen, genau wie ein Ball vom Boden abprallt. Der Big Bounce ist in dieser Hinsicht dem Big Bang sehr ähnlich und könnte theoretisch ein neues Universum hervorbringen. In diesem oszillierenden Zyklus könnte unser Universum das erste Universum in einer Reihe oder vierhundert werden. Niemand wird davon erfahren.
Die große Teilung
Unabhängig davon, wie alles endet, müssen Wissenschaftler das Wort „groß“verwenden, um dieses Ziel zu beschreiben. Nach dieser Theorie beschleunigt eine unsichtbare Kraft namens "Dunkle Energie" die Expansion des beobachtbaren Universums. Letztendlich wird sich die Expansion so schnell beschleunigen wie die Enterprise, mit einem Warp-Faktor von neun, dass das Universum keine andere Wahl hat, als ins Nichts auszubrechen.
Der gruseligste Teil dieser Theorie ist, dass, während die meisten dieser Szenarien nach dem Ausbrennen der Sterne auftreten, der Big Rip nach ersten Schätzungen in 16 Milliarden Jahren auftreten sollte. Zu diesem Zeitpunkt werden das Universum, die Planeten und das theoretische Leben noch existieren. Diese Katastrophe kann sie lebendig verbrennen, sie von allem, was existiert, losreißen und die Raumlöwen ernähren, die zwischen den Universen leben. Es ist nicht bekannt, was passieren wird. Aber dieser Tod ist deutlich brutaler als der langsame Hitzetod.
Vakuummetastabilitätsereignis
Diese Theorie hängt von der Idee ab, dass das Universum in einem grundlegend instabilen Zustand existiert. Wenn man sich die Bedeutung von Quantenteilchen ansieht, ist es nicht schwer zu erraten, warum manche glauben, dass unser Universum am Rande der Stabilität balanciert. Einige Wissenschaftler schlagen vor, dass Milliarden von Jahren später das Universum einfach von dieser Kante fallen wird. Wenn dies geschieht, erscheint zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Blase im Universum. Diese Blase wird sich mit Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen ausdehnen und alles zerstören, was sie berührt. Letztendlich wird diese Blase alles im Universum zerstören.
Aber keine Sorge: Das Universum wird immer noch da sein. Die Gesetze der Physik werden anders sein und möglicherweise ein anderes Leben. Aber es wird nichts im Universum geben, was wir nicht verstehen können.
Zeitbarriere
Wenn wir versuchen, Wahrscheinlichkeiten im Multiversum (das unendlich viele Universen hat) zu berechnen, kehren wir zu dem oben beschriebenen Problem zurück: Alles kann mit 100-prozentiger Wahrscheinlichkeit passieren. Um dieses Problem zu umgehen, nehmen Wissenschaftler einfach ein Stück des Universums und berechnen die Wahrscheinlichkeiten dafür. Es funktioniert, aber die Grenzen, die sie abgrenzen, schneiden unweigerlich ein Gebiet vom Rest der Welt ab.
Da die Gesetze der Physik in einem unendlichen Universum keinen Sinn ergeben, kann nur die Schlussfolgerung gezogen werden, dass es eine physikalische Grenze gibt, eine Grenze, die nicht überschritten werden kann. Und wenn man den Physikern glauben will, werden wir in den nächsten 3,7 Milliarden Jahren diese Zeitbarriere überwinden und das Universum wird für uns enden. Obwohl es viel wahrscheinlicher ist, dass wir dieses Prinzip mit unserer physikalischen Terminologie einfach nicht verstehen und beschreiben können.
Es wird nicht sein (da wir im Multiversum leben)
Nach dem Szenario eines Multiversums mit einer unendlichen Anzahl von Universen können diese Universen sogar während unserer Existenz entstehen. Sie könnten sogar mit dem Urknall entstehen. Ein Universum wird mit einer großen Kompression enden, ein anderes mit Hitzetod, ein drittes mit einem großen Riss und so weiter. Aber das spielt keine Rolle: Im Multiversum ist unser Universum nur eines von vielen anderen. Und selbst wenn unsere Welt wie ein Regenbogen in der Leere zwischen den Universen zusammenbricht, bleibt das große "Universum" bestehen. Und da es ein anderes Universum und eine andere Existenz und ein anderes Leben geben wird, bedroht uns nichts.
Die Anzahl der neuen Universen wird immer größer sein als die der alten, daher nimmt theoretisch die Anzahl der Universen zu.
Ewiges Universum
Lange Zeit glaubte man, das Universum sei, sei und werde es immer sein. Dies ist eines der ersten Konzepte, die Menschen über die Natur des Universums entwickelt haben, aber in letzter Zeit hat diese Theorie einen neuen Impuls erhalten, der aus physikalischer Sicht bereits ernsthaft unterstützt wird.
Der Countdown der Zeit begann also nicht mit der Urknall-Singularität, die Zeit hätte früher existieren können (vorher unendlich), und die Singularität und die daraus resultierende Explosion könnten das Ergebnis der Kollision zweier Brane sein (Raum-Zeit-Strukturen einer höheren Seinsstufe). In diesem Modell ist das Universum zyklisch und wird sich für immer weiter ausdehnen und zusammenziehen.
Übrigens können wir es in den nächsten 20 Jahren herausfinden - wir haben den Planck-Satelliten, der den Weltraum auf der Suche nach Mustern des Mikrowellenhintergrunds erkundet hat, die uns etwas über den Ursprung des Universums erzählen. Dies ist ein langer Prozess, aber er wird uns Wissen darüber vermitteln, wie unser Universum begann, und uns möglicherweise sagen, wie es enden wird.
Ilya Khel
