دنیا چگونه به پایان می‌رسد؟

فیزیکدان‌ها ساعت‌های بی شماری برای پاسخ به این پرسش کار کرده و فرضیههای قابل قبولی ارائه کرده‌اند. رابرت کالدویل (Robert Caldwell) اخترشناس دانشگاه دارتموث در این مورد می‌گوید: در کتابهای کیهان شناسی ۳ آینده برای پایان جهان فرض شده است.

در سناریوی اول، کیهان ممکن است همیشه به گسترش خود ادامه دهد تا اینکه همه چیز در نهایت به انرژی تبدیل شود، به این وضعیت مرگ گرما گفته می‌شود. در سناریوی دوم نیروی گرانش سبب فروپاشی جهان می‌شود که در این حالت برعکس بیگ بنگ وضعیت بیگ کرانچ (Big Crunch) اتفاق می‌افتد. و در سناریوی سوم ممکن است ماده تاریک سرعت انبساط جهان را افزایش داده و باعث ایجاد فرآیند فرار شود که به شکافتگی بزرگ (Big Rip) معروف است.

قبل از اینکه درباره پایان جهان بحث کنم بیایید ابتدا درباره تولدش صحبت کنیم (نظریه بیگ بنگ چیست؟). درک کنونی ما این است که زمان و فضا در هنگام بیگ بنگ آغاز شد، زمانی که ذرات زیراتمی، فوق گرم و فوق انسدادی منفجر شدند. پس از آن که همه چیز به اندازه کافی خنک شد، ذرات شروع به تشکیل ساختارهای بزرگتری مانند کهکشان‌ها، ستاره‌ها و تمام زندگی روی زمین کردند. ما در حال حاضر حدود ۱۳ میلیارد سال بعد از شروع جهان زندگی می‌کنیم، اما با توجه به سناریوهای مختلف برای مرگ او، مشخص نیست که عمر جهان چقدر دیگر ادامه خواهد یافت.

در سناریوی اول جهان به دلیل مرگ گرما وجود خود را از دست خواهد داد، سوخت تمام ستاره‌های کیهان به پایان رسیده و بقایای متراکمی با نام کوتوله سفید و ستاره‌های نوترونی از آنها باقی خواهد ماند. ستاره‌های بزرگتر در سیاه‌چاله‌ها فرو خواهند ریخت. در حالی که این هیولاهای فضایی به اندازه‌ای که تصور می‌‌شود بزرگ نیستند اما با مرور زمان جاذبه عظیم آنها همه مواد را به درون خود خواهد کشید.

بیشتر بخوانید: سیاه‌چاله چیست و چه چیزی در درون آن وجود دارد؟

به گفته کالدویل اتفاق خاصی برای سیاه‌چاله‌ها خواهد افتاد. سیاه‌چاله‌ها چیزی با نام تابش هاوکینگ (Hawking radiation) از خود متصاعد می‌کنند. این تابش در واقع باعث کاهش جرم آنها شده و باعث می‌شود تا سیاه‌چاله به آرامی تبخیر شود. طبق گفته کوین پیمبلت (Kevin Pimbblet) اخترفیزیکدان دانشگاه هال در انگلیس، پس از گذشت سالها تمام سیاه‌چاله‌ها از بین می‌روند و چیزی از آنها باقی نمی‌ماند.

در سناریوی بیگ کرانچ جاذبه گرانشی ستاره‌ها و کهکشان‌ها یک روز تمام دنیا را به سمت همدیگر خواهد کشید. این فرآیند برعکس بیگ بنگ عمل نموده خوشه‌های کهکشانی، ستاره‌ها و سیارات به همدیگر برخورد نموده و در هم ادغام خواهند شد، در نهایت همه چیز به یک نقطه کوچک و بی نهایت متراکم تبدیل خواهد شد همانطور که در ابتدا بود.

سناریوی پایانی برای پایان جهان شکافتگی بزرگ نامیده می‌شود. در این سناریو انرژی تاریک (ماده مرموزی که مخالف گرانش است) همه چیز را از هم جدا می‌کند. گسترش کیهان آنچنان شتاب می‌گیرد و کهکشان‌ها آنقدر از ما دور می‌شوند که نور آنها دیگر دیده نمی‌شود. با گسترش سریع کیهان اشیاء نزدیک شروع به ناپدید شدن می‌کنند، کالدویل این وضعیت را دیوار تاریکی می‌نامد. کالدویل می‌گوید: کهکشان‌ها از هم جدا می‌شوند، منظومه شمسی از هم جدا می‌شود، سیارات و در نهایت اتم‌ها از هم جدا می‌شوند و سپس جهان متلاشی می‌شود.

تماشا کنید: ۳ سناریوی احتمالی برای پایان جهان (فیلم)

کدام پایان اتفاق خواهد افتاد؟

از آنجایی که خواص انرژی تاریک هنوز به خوبی درک نشده است محققان نمی‌دانند کدام یک از این سناریوها اتفاق خواهد افتاد. دانشمندان امیدوارند با توسعه رصدخانه‌های ناسا و تلسکوپ در حال ساخت پیمایش مادون قرمز میدان عریض (WFIRST) و یا تلسکوپ پیمایشی بزرگ سینوپتیکی (LSST) که به زودی کامل می‌شود، بتوانند رفتار انرژی تاریک را توضیح داده و شاید یک درک بهتر از پایان جهان ارائه دهند.

چشم انداز دیگری نیز برای پایان کیهان وجود دارد، طبق قوانین شناخته شده فیزیک ممکن است که هیگز بوزون یک روز همه چیز را از بین ببرد. هیگز در سال ۲۰۱۲ کشف شد و حدود ۱۲۶ پروتون جرم دارد، اما از نظر تئوری امکان دارد که جرم آن تغییر کند. به همین دلیل ممکن است امروز جهان در کمترین پیکربندی انرژی خود باشد. کل کیهان می‌تواند در یک خلاء ناپایدار نامناسب (برعکس خلاء واقعی) باشد. اگر هیگز به گونه‌ای به جرم پایین‌تر فرو ریزد در آن هنگام جهان به حالت خلاء واقعی (true vacuum state) کم انرژی سقوط می‌کند.

اگر هیگز به طور ناگهانی به سمت داشتن جرم کم و خواص متفاوت پیش برود، همه چیز در جهان تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. در اینصورت ممکن است الکترون‌ها دیگر نتوانند دور پروتون‌ها بچرخند که در این حالت ساختار اتمها از بین می‌رود. به همین ترتیب ممکن است فوتون‌ها جرم خود را توسعه دهند، به این معنی که نور آفتاب ممکن است مانند باران ببارد، مشخص نیست که موجود زنده‌ای بتواند در این وضعیت زنده بماند.

.

بیشتر بخوانید: ماده تاریک چیست؟