Ile wiesz
⏱️ Jak skończy się wszechświat?
Osiem pytań o śmierć cieplną, Wielkie Rozdarcie i Wielki Kolaps — oraz o jedną liczbę, która o nich rozstrzyga.
Lukasz Szramuk ·
Pytanie 1 z 8
Która pojedyncza wielkość rozstrzyga między trzema standardowymi zakończeniami?
Wszystkie pytania i wszystkie odpowiedzi
Cały quiz spisany — żeby dało się go przeczytać bez grania, i żeby mogła to zrobić także wyszukiwarka.
Która pojedyncza wielkość rozstrzyga między trzema standardowymi zakończeniami?
Odpowiedź: w, stosunek ciśnienia ciemnej energii do jej gęstości
w to cała historia. Dokładnie przy −1 ciemna energia jest stałą kosmologiczną i dostajesz śmierć cieplną. Poniżej −1 jest energią fantomową, jej gęstość rośnie wraz z przestrzenią i dostajesz Wielkie Rozdarcie. Powyżej mniej więcej −1/3 przestaje w ogóle napędzać przyspieszenie, a jeśli materia dostatecznie zdominuje, możliwy jest Kolaps. Reszta ustala termin, nie zakończenie.
Przeczytaj esej →Co fizycznie oznacza w = −1?
Odpowiedź: Próżnia zachowuje tę samą gęstość energii, niezależnie od tego, jak urośnie przestrzeń
Stała kosmologiczna jest własnością samej przestrzeni, więc więcej przestrzeni to więcej jej przy tej samej gęstości. Daje to ekspansję wykładniczą, która ani się nie wyrywa, ani nie ustaje — przypadek de Sittera. Wszystkie dotychczasowe pomiary lądują w granicach kilku procent od tej wartości.
Przeczytaj esej →Płyn o w = 0 to:
Odpowiedź: Zwykła materia bezciśnieniowa, która spowalnia ekspansję, a niczego nie rozrywa
w = 0 to pył: materia o pomijalnym ciśnieniu. Z punktu widzenia ekspansji z tego zbudowane są galaktyki i ciemna materia, a jej wpływ to spowalnianie. Promieniowanie ma w = 1/3, hipotetyczny płyn maksymalnie sztywny w = 1. Żadna z tych trzech wartości nie daje Rozdarcia — tylko w poniżej −1.
Przeczytaj esej →Co według pierwotnej pracy o Wielkim Rozdarciu dzieje się w ostatnim ułamku sekundy?
Odpowiedź: Rozrywane są atomy — po planetach, a potem cząsteczkach
Caldwell, Kamionkowski i Weinberg rozpisali ten harmonogram w 2003 roku. Ekspansja pokonuje kolejno każdą siłę wiążącą, od najsłabszej: najpierw grawitację, więc rozpadają się galaktyki, a potem układy planetarne, potem elektromagnetyzm rozrywający planety i cząsteczki, a na końcu siły jądrowe, jakieś 10⁻¹⁹ sekundy przed końcem.
Przeczytaj esej →Śmierć cieplna najlepiej opisuje:
Odpowiedź: Maksymalną entropię — nigdzie nie zostaje użyteczna różnica energii
Śmierć cieplna to twierdzenie termodynamiczne, a nie temperatura. Praca wymaga różnicy — gorące obok zimnego — a wszechświatowi w końcu kończą się różnice. Nic nie musi osiągnąć zera bezwzględnego; wystarczy ta sama temperatura wszędzie, co jest warunkiem dużo słabszym i dużo łatwiejszym do spełnienia.
Przeczytaj esej →Dlaczego Wielki Kolaps stracił na popularności?
Odpowiedź: Przeglądy supernowych z 1998 roku pokazały, że ekspansja przyspiesza, a nie zwalnia
Przez większość XX wieku pytanie „otwarty czy zamknięty?” było centralnym pomiarem kosmologii. Dwa przeglądy supernowych rozstrzygnęły je w drugą stronę: ekspansja przyspiesza, a gęstość materii leży w okolicach 30% wartości domykającej wszechświat. Kolaps wymaga dziś rozpadu albo odwrócenia ciemnej energii — to możliwe i zapisane, ale jest dodatkiem do obrazu, a nie jego odczytaniem.
Przeczytaj esej →Które zakończenie wspierają obecne pomiary?
Odpowiedź: Śmierć cieplna — w raz po raz ląduje w granicach kilku procent od −1
Uczciwa odpowiedź to śmierć cieplna, z zastrzeżeniami. w mierzy się blisko −1, a przeglądy, jeśli w ogóle się przechylają, przechylają się na stronę niefantomową. Zostawia to Rozdarcie jako dobrze postawiony przypadek graniczny, a nie prognozę. Zastrzeżenie brzmi: „kilka procent” to pas dość szeroki, by pomieścić bardzo różne przyszłości.
Przeczytaj esej →Czym jest mózg Boltzmanna i co ma wspólnego z końcem wszechświata?
Odpowiedź: Obserwatorem złożonym przez przypadkową fluktuację; model, który daje głównie takich, uznaje się za wykluczony
We wszechświecie trwającym dostatecznie długo przypadkowe fluktuacje termiczne w końcu składają obserwatorów z fałszywymi wspomnieniami, a w wielu modelach jest ich znacznie więcej niż obserwatorów wytworzonych przez gwiazdy. Konsekwentne rozumowanie antropiczne czyniłoby cię niemal na pewno jednym z nich. Nikt tego nie przyjmuje, więc kosmolodzy uznają taki model za wykluczony na tej podstawie.
Przeczytaj esej →