Вселената е близо до колапс както никога преди

Това може да се случи още утре. А може и след милиарди години. Физиците отдавна предсказват, че Вселената някога ще колапсира и всичко в нея ще се свие в малка топка.

Нови изчисления на изследователите от университета на Южна Дания са потвърдили тази прогноза и са стигнали до извода, че рискът от колапс е много по-висок, отколкото се смяташе досега.

Рано или късно радикално изместване на съотношението на силите във Вселената ще направи по-тежки всички елементарни частици. Всички – всяка песъчинка на Земята, всяка планета в Слънчевата система и всяка галактика – ще станат няколко милиона или милиарда пъти по-тежки. И последствията ще бъдат катастрофални. Цялата материя ще се свие до малка, тежка и нагорещена топка и известната ни Вселена ще престане да съществува.

Такъв процес се нарича фазов преход. По същина той не се различава от превръщането на водата в пара или нагряването на магнита, при което той губи магнитните си свойства.

Вселенският фазов преход ще се случи, ако възникне мехур, където полето на Хигс, свързано с Хигсовата частица, получи стойност, различна от останалата Вселена. Ако тази нова стойност даде по-ниска енергия или този мехур е достатъчно голям, той ще започне да се раздува във всички посоки със скоростта на светлината. Всички елементарни частици вътре в него ще станат по-тежки, отколкото отвън, и ще се слеят в свръхмасивен център.

„Като направихме по-точни изчисления, видяхме две неща. Първо, колапс очаква Вселената. Второ, той е доста по-вероятен, отколкото предсказват предишни модели”, казва Йенс Фредерик Колдинг Крог, докторант от Центъра по космология и феноменология на физиката на елементарните частици към университета.

„Фазовият преход ще започне някъде във Вселената и оттам ще се разпространи навсякъде. Възможно е колапсът вече да е започнал и да си „прокарва” път по галактиките. Или той ще започне някъде след милиарди години. Ние не знаем”, казва Крог.

Изследователят и колегите му разгледали три уравнения, лежащи в основата на предсказания фазов преход. Те са посветени на т.нар. бета-функции, определящи силата на взаимодействие между фотоните и електроните, например.

Досега физиците са разглеждали тези уравнения поотделно, но датските учени показали, че с тях може да се работи едновременно и те самите си взаимодействат взаимно. Именно приложението на всичките три уравнения повишило вероятността от колапс на Вселената.

Теорията на фазовия преход не е единствената, която вещае смърт на нашия свят. След Големия взрив целият материал във Вселената се е разлетял от една малка площ и това разширение все още се случва. В един момент обаче разширението ще спре и всички материали отново ще започнат да се привличат помежду си и в крайна сметка ще се слеят в една малка площ. Това се нарича „Големият колапс” (или „Голямото свиване”).

Големият колапс.                                                                                      Wikimedia Commons

„Всички последни изследвания са показали, че разширението на Вселената само се ускорява. Космологичните наблюдения не дават никакво основание да се очаква колапс. Вселената по-скоро ще загине не от Голям колапс”, заявява Крог.

Но фазовият преход може и изобщо да не се случи. Задължително условие за него е Вселената да се състои от известните ни елементарни частици (вкл. Хигсовата частица). Ако във Вселената има още неоткрити частици, фазовият преход и последващият колапс ще загубят теоретичното си основание.

В последните години ловът за нови частици е все по-интензивен. Наскоро частицата на Хигс беше открита и цялата физика на високите енергии е ангажирана в търсенето на още нови частици.

Някои датски физици смятат, че Хигсовата частица не се явява елементарна, а се състои от още по-малки частици – техни-кварки. А теорията на суперсиметрията предсказва съществуването на „близнаци” за всички известни частици.

С работата на учените можете да се запознаете тук.

Източник: University of Southern Denmark