Wat ons in het universum het meest verbaast, is hoe weinig we erover weten. En net zoals we willen weten wat er met onze dood gebeurt, stelt de wetenschap de vraag wat er aan het einde van het universum gebeurt. De wetenschappelijke gemeenschap heeft veel theorieën geproduceerd - en sommige zijn echt indrukwekkend.
Grote compressie
De meest overtuigende theorie voor hoe het universum begon, is de oerknal, toen alle materie eerst de vorm had van een singulariteit, een oneindig dicht punt in de afgrond van niets. Omdat iets de explosie veroorzaakte. Materie breidde zich met een ongelooflijke snelheid uit en vormde uiteindelijk het universum dat we vandaag zien.
De Big Squeeze is, zoals je misschien wel raadt, het tegenovergestelde van de Big Bang. Alle materie breidt zich uit naar de randen van het universum onder invloed van de zwaartekracht van ons universum. Volgens deze theorie zal de zwaartekracht uiteindelijk vertragen en beginnen te samentrekken. Deze samentrekking zal alle materie (planeten, sterren, melkwegstelsels, zwarte gaten - alles) terugbrengen naar het centrum van waaruit het allemaal begon, en samendrukken tot een singulariteit. We zullen ons in dezelfde omstandigheden bevinden waarin het universum zich bevond vóór de oerknal - alle materie in het universum zal worden gecomprimeerd tot een oneindig klein punt - het oneindig kleine.
Dit is echter onwaarschijnlijk, volgens de kennis die we nu hebben, aangezien het universum zich in een steeds sneller tempo uitbreidt.
De onvermijdelijke hitte-dood van het universum
Promotie video:
Denk aan warmtedood als precies het tegenovergestelde van de Big Shrink. De zwaartekracht zal de uitbreiding niet kunnen overwinnen, dus het universum zal eenvoudig exponentieel uitbreiden. De sterrenstelsels zullen als ongelukkige minnaars uit elkaar drijven, en de nacht tussen hen zal steeds wijder worden.
Het universum leeft volgens dezelfde regels als elk thermodynamisch systeem, en ze eindigen uiteindelijk allemaal hetzelfde: wanneer de warmte gelijkmatig wordt verdeeld. Globaal gesproken zal de wind warmte door het universum voeren en het zal koud, donker en dof worden. Alle sterren die we kennen, worden een voor een donkerder en op een dag zal er niet genoeg energie zijn om nieuwe te ontsteken. Het hele universum zal worden uitgedoofd. Materie zal zijn, maar in de vorm van deeltjes, en hun beweging zal volledig willekeurig zijn. Het universum zal in een evenwichtstoestand zijn en deze deeltjes zullen van elkaar weerkaatsen zonder energie uit te wisselen. We zullen “een verfrommelde kolf, een spuug, in de schaduw onder de bank blijven, waar de hoek de straal niet toelaat om door te dringen. En we blijven samen in een omhelzing met de modder, dagen tellen, in humus, in sediment, in een culturele laag."
Hitte dood door zwarte gaten
Volgens de populaire theorie draait de meeste materie in het universum om zwarte gaten. Kijk maar naar sterrenstelsels, die bijna alles bevatten, en superzware zwarte gaten in hun centra. Zwarte gaten vreten sterren en hele sterrenstelsels op die de waarnemingshorizon kruisen.
In een eindig universum zullen deze zwarte gaten uiteindelijk het grootste deel van de materie consumeren, waardoor we alleen blijven met het donkere universum. Van tijd tot tijd zal er een lichtflits zijn, bijna als een bliksemflits, wanneer het object dicht genoeg bij het zwarte gat komt om energie uit te zenden, en alles zal weer in duisternis storten. Uiteindelijk zullen alleen zwaartekrachtputten nergens blijven. Enorme zwarte gaten zullen kleinere inslikken en zelfs groter worden. Dit zal de laatste staat van het universum zijn. Na verloop van tijd verdampen zwarte gaten (verliezen hun massa) en zenden ze zogenaamde Hawking-straling uit. Dus als het laatste zwarte gat sterft, blijven er gelijkmatig verdeelde subatomaire deeltjes van Hawking-straling over.
Einde van de tijd
Als er iets eeuwigs is, is het tijd. Ongeacht of het universum bestaat of niet, de tijd gaat gewoon door. Anders zou er geen manier zijn om het ene moment van het volgende te onderscheiden (hoewel er een theorie is dat tijd slechts een opeenvolging van gebeurtenissen is). Maar wat als de tijd gewoon bevroor? Wat als er geen momenten meer zijn? Precies dezelfde minuut, voor altijd.
Stel dat we in een universum leven als het nooit eindigt. Met een oneindige hoeveelheid tijd zal alles wat er kan gebeuren met een kans van 100 procent gebeuren (volgens de theorie van Poincaré). Dezelfde paradox zal gebeuren als je voor altijd leeft. Je leeft een oneindige tijd, dus elke gebeurtenis zal gegarandeerd gebeuren (en zal een oneindig aantal keren gebeuren). Daarom, als je voor altijd leeft, is de kans dat je op tijd bevriest 100 procent. Omdat deze aanname veel berekeningen heeft verward die hebben geprobeerd het einde van ons universum te voorspellen, hebben wetenschappers iets anders voorgesteld: de tijd zelf moet op een dag stoppen.
Laten we zeggen dat je leeft om dit te ervaren (miljarden jaren na het einde van de aarde), maar je kunt niet begrijpen dat er iets mis is gegaan. De tijd stopt gewoon en alles zal voor altijd bevriezen, als een momentopname, als een cast. Maar het zal niet voor altijd zijn, want de tijd gaat gewoon niet vooruit. Het zal maar een moment in de tijd zijn. Je zult nooit doodgaan of oud worden. Dit is een soort pseudo-onsterfelijkheid, maar je zult er nooit iets van weten.
Grote rebound
De Big Rebound is vergelijkbaar met de Big Squeeze, maar veel optimistischer. Stel je hetzelfde scenario voor: zwaartekracht vertraagt de uitdijing van het universum en verdicht alles tot één punt. Volgens de theorie zou deze compressie voldoende kunnen zijn om een nieuwe explosie te veroorzaken en zal het universum opnieuw beginnen. Niets wordt vernietigd, maar herverdeeld.
Natuurkundigen houden niet van deze verklaring, dus sommige wetenschappers geloven dat het universum gewoon niet zal terugkeren naar de singulariteit. In plaats daarvan komt het heel dicht bij deze toestand en kaatst het terug, net zoals een bal van de vloer stuitert. De Big Bounce lijkt in dit opzicht sterk op de Big Bang en zou in theorie een nieuw universum kunnen voortbrengen. In deze oscillerende cyclus zou ons universum het eerste universum in een reeks kunnen worden, of vierhonderd. Niemand zal er iets van weten.
De grote kloof
Ongeacht hoe alles eindigt, wetenschappers moeten het woord "groot" gebruiken om dit doel te beschrijven. Volgens deze theorie versnelt een onzichtbare kracht genaamd "donkere energie" de expansie van het waarneembare universum. Uiteindelijk zal de uitbreiding net zo snel versnellen als de Enterprise, met een warpfactor van negen, zodat het universum geen andere keus heeft dan in het niets te barsten.
Het engste deel van deze theorie is dat hoewel de meeste van deze scenario's plaatsvinden nadat de sterren zijn opgebrand, de Big Rip volgens vroege schattingen over 16 miljard jaar zou moeten plaatsvinden. In dit stadium zullen het universum, de planeten en theoretisch leven nog steeds bestaan. Deze ramp kan haar levend verbranden, haar wegrukken van al het bestaande en de ruimteleeuwen voeden die tussen de universums leven. Het is niet bekend wat er gaat gebeuren. Maar deze dood is duidelijk bruter dan de langzame hitte-dood.
Vacuümmetastabiliteitsgebeurtenis
Deze theorie hangt af van het idee dat het universum in een fundamenteel onstabiele staat bestaat. Als je naar de betekenis van kwantumdeeltjes kijkt, is het niet moeilijk te raden waarom sommigen geloven dat ons universum op de rand van stabiliteit balanceert. Sommige wetenschappers suggereren dat miljarden jaren later het heelal gewoon van deze rand zal vallen. Wanneer dit gebeurt, zal er op een bepaald moment een luchtbel in het universum verschijnen. Deze bubbel zal met de snelheid van het licht in alle richtingen uitzetten en alles vernietigen wat hij aanraakt. Uiteindelijk zal deze bubbel alles in het universum vernietigen.
Maar maak je geen zorgen: het universum zal er nog steeds zijn. De wetten van de fysica zullen anders zijn, en mogelijk een ander leven. Maar er zal niets in het universum zijn dat we niet kunnen begrijpen.
Tijdsbarrière
Als we proberen de kansen in het multiversum (dat een oneindig aantal universums heeft) te berekenen, komen we terug op het hierboven geschetste probleem: alles kan gebeuren met 100 procent waarschijnlijkheid. Om dit probleem te omzeilen, nemen wetenschappers eenvoudig een stukje van het universum en berekenen de waarschijnlijkheden ervoor. Het werkt, maar de grenzen die ze afbakenen, snijden onvermijdelijk een gebied af van de rest van de wereld.
Aangezien de wetten van de fysica niet kloppen in een oneindig universum, is de enige conclusie die getrokken kan worden dat er een fysieke grens is, een grens die niet kan worden overschreden. En als we natuurkundigen mogen geloven, zullen we in de komende 3,7 miljard jaar deze tijdsbarrière passeren en zal het universum voor ons eindigen. Hoewel het veel waarschijnlijker is dat we dit principe eenvoudigweg niet kunnen begrijpen en beschrijven met onze fysieke terminologie.
Het zal niet zijn (aangezien we in het multiversum leven)
Volgens het scenario van een multiversum met een oneindig aantal universums, kunnen deze universums zelfs tijdens ons bestaan ontstaan. Ze kunnen zelfs beginnen op te komen met de oerknal. Het ene universum zal eindigen met een grote compressie, een ander met hitte-dood, een derde met een grote rip, enzovoort. Maar dat maakt niet uit: in het multiversum is ons universum slechts een van de vele andere. En zelfs als onze wereld als een regenboog instort in de leegte tussen de universums, zal het grote 'universum' blijven bestaan. En aangezien er een ander universum en bestaan en leven in zal zijn, bedreigt niets ons.
Het aantal nieuwe universums zal altijd groter zijn dan de oude, dus in theorie neemt het aantal universums toe.
Eeuwig universum
Lange tijd werd aangenomen dat het universum was, is en altijd zal zijn. Dit is een van de eerste concepten die mensen hebben gemaakt over de aard van het heelal, maar onlangs heeft deze theorie een nieuwe impuls gekregen, die al serieus wordt ondersteund vanuit het oogpunt van de fysica.
Het aftellen van de tijd begon dus niet met de oerknal-singulariteit, de tijd had eerder kunnen bestaan (oneindigheid daarvoor), en de singulariteit en de resulterende explosie zouden het gevolg kunnen zijn van de botsing van twee branen (ruimte-tijdstructuren van een hoger bestaansniveau). In dit model is het universum cyclisch en zal het voor altijd blijven uitzetten en krimpen.
Overigens kunnen we het de komende 20 jaar uitzoeken - we hebben de Planck-satelliet, die de ruimte heeft verkend op zoek naar patronen van de microgolfachtergrond die ons iets zullen vertellen over de oorsprong van het universum. Dit is een lang proces, maar het zal ons kennis verschaffen over hoe ons universum begon, en ons mogelijk vertellen hoe het zal eindigen.
Ilya Khel
