Вселенная будет разорвана на части?

Событие, известное как “большой разрыв» в конечном счете, может произойти в далеком будущем, где Вселенная будет разорвана на части.

Всему хорошему всегда приходит конец. И Вселенная не исключение. Вселенная будет мертва, и все, что от нее останется, это пережиток жизни и энергии, которые она однажды породила.
Но как Вселенная погибнет? Будет ли это замерзание (Большое Замораживание) или же она исчезнет в результате свертывания в себя (Большой Хлопок), а может быть еще более радикально, будучи разорванной на части (Большой Разрыв)?

Неизвестно, как описать вязкие жидкости (да, липкие жидкости, как представляется вселенная) в контексте Общей теории относительности Эйнштейна. За эти годы были сделаны разные подходы, от теории Эккарта до теории Мюллера-Израиля-Стюарта.

Недавно ученые из Университета Вандербилт в Теннесси обнаружили новую математическую формулировку, которая может помочь нарисовать линию между двумя понятиями. Эта новая формула хорошо соединяется с одним из более радикальных сценариев конца вселенной, известным как «Большой Разрыв».

Большой Разрыв — космологическая гипотеза, впервые опубликованная в 2003 году, которая предлагает возможность ускорения темной энергии и, следовательно, расширения вселенной, без ограничений. Темная энергия в конечном итоге станет невыносимо сильной до такой степени, что Вселенная (гравитационные, электромагнитные и слабые ядерные силы) разорвет себя на куски, отсюда и название.

Математика также по новому проливает свет на фундаментальные свойства темной энергии, силе, которая все еще в основном неизвестна.

Космологическая вязкость (то есть липкость вселенной) не походит, например, на вязкость кетчупа, который служит мерой жидкостей оказывать сопротивление течению через небольшие отверстия, как горлышко бутылки. Это мера устойчивости жидкости к сжатию или расширению.

Марсело Дисконзи, доцент математики, начал с решения проблемы гидродинамики — науки о движении жидкостей в природе — что случается довольно часто во Вселенной от сверхновых (взрывающихся звезд) до нейтронных звезд.

«Из текущих наблюдаемых данных известно, что сценарий большого разрыва действительно возможен, хотя имеющиеся данные еще не являются заключительными», сказал Дисконзи.

Хотя ученые успешно смоделировали то, что происходит, когда идеальные жидкости двигаются с почти околосветовыми скоростями, никому не удалось придумать общепринятый способ иметь дело с вязкими жидкостями, двигающимися в режиме, близкими к скорости света

Это объясняется тем, что модели не имели большого смысла: самые непонятные модели, вопреки законам физики, предсказывают условия, при которых эти жидкости распространяются быстрее, чем скорость света.

Эти проблемы вдохновили Дисконзи повторно сформулировать старое предложение Андре Лишнеровика 1955 года (предложение, которое осталось главным образом незамеченным до статьи Дисконзи 2014 года) исключающим все предшествующие недостатки.

После демонстрации того, что подход Лишнеровика является потенциально жизнеспособным кандидатом, Дисконзи объединился с Робертом Шеррером и Томасом Кефартом из того же Университета Вандербильта (кафедра физики), обнаружив, что сценарий большого разрыва является естественным следствием уравнений. Результаты включают некоторые потенциально новые идеи проникновения в загадочную природу темной энергии.

«Наша статья выносит на обсуждение механизм, который приводит к большому разрыву довольно естественным способом, в отличие от большинства других моделей большого взрыва, где должны вводиться неестественные предположения».

До сих пор большинство теорий темной энергии не брали во внимание космическую липкость несмотря на то, что отталкивающий эффект поразительно похож с темной энергией.

“Это возможно, но не очень вероятно, что вязкость могла составлять все ускорение, которое было приписано темной энергии», сказал Дисконзи. «Более вероятно, что существенная часть ускорения может произойти из-за этой более прозаической причины. В результате вязкость может действовать как важное ограничение на свойства темной энергии”, добавляет он.

«В предыдущих моделях с вязкостью Большой Разрыв не был возможен», говорит Шеррер. «В этой новой модели вязкость фактически ведет вселенную к своему крайнему конечному состоянию».

В этом сценарии темная энергия (и, следовательно, Вселенная) приводит к ускорению расширения на неопределенный срок до точки, где участвующие силы, в буквальном смысле разорвут космос.

Однако какой будет путь конца вселенной, это все равно не то, о чем мы должны сильно волноваться. Если теория большого разрыва окажется правильной, то разрушение космоса не произойдет еще в течение 10100 лет — это 10×10 по 100 раз — действительно очень долгое время.