Uni­ver­sets af­slut­ning

Videnskabens Største Mysterier - - Videnskabens Største Mysterier Indhold - TEKST Ri­chard Edwards

TO­TALT KAOS

1. VARMEDØDEN

Uni­ver­set bli­ver min­dre og min­dre struk­tu­re­ret. Det er re­sul­ta­tet af ter­mody­na­mi­kens an­den lov, hvil­ket be­ty­der at en­tro­pi, som fy­si­ker­ne kal­der det, i et­hvert luk­ket sy­stem al­tid vil sti­ge. Uni­ver­sets så­kald­te “var­me­død” er det sid­ste trin i den­ne pro­ces. Der­ef­ter når en­tro­pi­en et mak­si­mum, og tem­pe­ra­tu­ren i he­le kos­mos bli­ver ens­ar­tet. Når det sker, vil or­ga­ni­se­re­de struk­tu­rer som pla­ne­ter, stjer­ner og ga­lak­ser ik­ke læn­ge­re ek­si­ste­re. Som et sandslot, der til sidst fal­der sam­men i en bun­ke sand­par­tik­ler, vil him­mel­le­ge­mer­ne op­lø­se sig til en flyg­tig gas af fo­to­ner, elek­tro­ner og neut­ri­no­er. Når al ma­te­rie i uni­ver­set har sam­me tem­pe­ra­tur, vil der ik­ke væ­re tem­pe­ra­tur­for­skel­le, som kan dri­ve re­ak­tio­ner og gø­re uni­ver­set til det ak­ti­ve dy­na­mi­ske sted, det en­gang var. I ste­det bli­ver det til et dødt rum, hvor alt står stil­le. Men der er in­gen grund til pa­nik end­nu - det sker ik­ke før de før­ste 10100 år.

OVEREKSPANSION

2. MØRK ENER­GI TA­GER OVER

To af de stør­ste myste­ri­er, som kos­mo­lo­ger stø­der på, er mørk ma­te­rie og mørk ener­gi. Vo­res uni­ver­sel­le mo­del­ler si­ger, at mørkt stof ek­si­ste­rer, men vi kan ik­ke se det. Selv om det er der­u­de, ved vi ik­ke, hvor­dan det fun­ge­rer i for­hold til al­min­de­lig ma­te­rie. Sam­ti­dig for­tæl­ler ob­ser­va­tio­ner os, at uni­ver­set vok­ser kon­stant med sti­gen­de ha­stig­hed, men det sker i mod­sæt­ning til, hvad man skul­le tro - tyng­de­kraf­ten mel­lem ga­lak­ser­ne bur­de hol­de den­ne eks­pan­sion til­ba­ge el­ler end­da træk­ke pla­ne­ter­ne sam­men.

Astro­no­mer me­ner, at mørk ener­gi dri­ver den­ne eks­pan­sion. Da ga­lak­ser­ne kom­mer læn­ge­re og læn­ge­re fra hin­an­den, svæk­kes til­træk­nings­kraf­ten imel­lem dem. Hvis det­te fort­sæt­ter, vil kraf­ten i den mørke ener­gi over­ta­ge til­træk­nings­kraf­ten. Ga­lak­ser bry­der her­ef­ter sam­men, pla­ne­ter for­la­der de­res ba­ne og op­lø­ses. De fi­re grund­læg­gen­de kræfter bli­ver lam­met, og re­ak­tio­ner mel­lem de grund­læg­gen­de par­tik­ler bli­ver umu­li­ge. Uni­ver­set vil væ­re dødt.

Te­o­ri­en om uni­ver­sets var­me­død er over 150 år gam­mel. Lord Kel­vin frem­lag­de te­o­ri­en i 1852, da han stu­de­re­de ter­mody­na­mik. Vi hø­rer of­te, at rum­met er uen­de­ligt, men det kan væ­re, at uni­ver­set går un­der på et tids­punkt? Her er nog­le bud på, hvor­dan det kan ske.

SAMMENTRÆK 3. DET STO­RE CRASH

Vi ved dog så lidt om mørk ener­gi og hvor­dan den op­fø­rer sig, at uni­ver­sets skæb­ne må­ske går i mod­sat ret­ning. Hvis for ek­sem­pel de kræfter, der går i styk­ker, er sva­ge­re end tyng­de­kraf­ten, så bur­de tyng­de­kraf­ten væ­re me­re do­mi­ne­ren­de. I sid­ste en­de kan tyng­de­kraf­ten over­ta­ge og få uni­ver­set til at krym­pe i ste­det. Alt ma­te­ri­a­le i kos­mos vil­le kol­li­de­re i sta­dig stør­re mas­ser, ind­til al­ting knu­ses i det sto­re crash, hvil­ket vil væ­re den endelige af­slut­ning. Vo­res ob­ser­va­tio­ner af et uni­vers, der he­le ti­den ud­vi­der sig, gør en te­o­ri som det­te sto­re crash us­and­syn­lig, men ik­ke umu­lig. Ha­stig­he­den, hvor­med uni­ver­set ud­vi­der sig, har ik­ke væ­ret kon­stant gen­nem hi­sto­ri­en - den kan æn­dre sig i finju­ste­rin­gen mel­lem mørk ener­gi og tyng­de­kraf­ten og der­ef­ter bli­ve no­get, der træk­ker sam­men i ste­det.

GENFØDSEL 4. BOOMERANG-EF­FEKT

Den­ne te­o­ri brin­ger det sto­re crash et skridt vi­de­re ved at fo­re­slå, at en­den på uni­ver­set kan væ­re star­ten på et nyt. Med alt ma­te­ri­a­let i det gam­le uni­vers hen­vist til en min­dre di­men­sion, tror nog­le for­ske­re, at ef­fek­ten af kvan­te­me­ka­nik­ker­ne vil be­ty­de, at de par­tik­ler, der tid­li­ge­re blev holdt til­ba­ge af tyng­de­kraf­ten, i ste­det fra­stø­des. Det­te tror man vil­le ska­be en boomerang-ef­fekt, der vil­le sen­de ma­te­rie til­ba­ge og ska­be et nyt uni­vers i et helt nyt “big bang”. De, der støt­ter te­o­ri­en, går ind for en cyk­lisk mo­del, hvor et uni­vers er­stat­ter et an­det. Der­u­d­over er det en nem må­de at for­kla­re, hvad der ske­te med Big Bang, især for dem der er skep­ti­ske over for, at et helt uni­vers er ble­vet skabt ved en lil­le til­fæl­dig­hed. Imid­ler­tid har vi in­tet be­vis for, at slut­nin­gen på et uni­vers kun­ne star­te et nyt på den­ne må­de - og par­ti­kel­fy­sik­ken om­kring hø­je­ner­gi­en i Big Bang er fryg­te­lig svær at mo­del­le­re.

EVIGT UNI­VERS 5. EN EVIG EKS­PAN­SION

Mo­del­len for evig eks­pan­sion er knyt­tet til Bag Big-te­o­ri­en og be­ty­der, som nav­net an­ty­der, at uni­ver­set vil fort­sæt­te med at ud­vi­de sig for evigt. Der er fle­re må­der, det kan fun­ge­re på. “Stan­dar­d­in­f­la­tion”s-ver­sio­nen gør det mu­ligt for et en­kelt uni­vers (ef­ter hvad vi ved) at ud­vi­de sig me­re el­ler min­dre ens­ar­tet. “Bubb­le Uni­ver­se” -ver­sio­nen be­ty­der der­i­mod, at et eks­pan­de­ren­de multiversum op­byg­ges af man­ge for­skel­li­ge uni­ver­ser. Vo­res eget uni­vers vil­le væ­re et af dis­se. De vil­le væ­re fuld­stæn­digt ad­skil­te uden at kun­ne in­ter­a­ge­re med hin­an­den - de kun­ne end­da ha­ve for­skel­li­ge fy­si­ske love. In­den for det­te mul­ti­u­ni­vers skul­le de in­di­vi­du­el­le uni­ver­ser kun­ne le­ve og dø varmedøden, mens stør­re uni­ver­ser le­ve­de vi­de­re. Det min­dre uni­ver­ser vil­le væ­re be­græn­se­de en­he­der in­den for en ube­græn­set struk­tur. An­dre ver­sio­ner af in­f­la­tions­mo­del­len op­gi­ver helt Big Bang- te­o­ri­en og me­ner, at uni­ver­set hver­ken har en be­gyn­del­se el­ler en slut­ning.

Big Bang-te­o­ri­en har ik­ke al­tid væ­ret ac­cep­te­ret.

Astro­no­mer og kos­mo­lo­ger blev læn­ge låst fast i en ri­va­li­se­ren­de “sta­bil til­stand” - te­o­ri.

Til­hæn­ge­re af mo­del­ler for evig in­f­la­tion me­ner, at uni­ver­set sim­pelt­hen vil ud­vi­de sig for evigt. Te­o­ri­en bag det sto­re crash an­ty­der, at uni­ver­set en dag op­hø­rer med at eks­pan­de­re og i ste­det be­gyn­der at træk­ke sig sam­men. Af­slut­nin­gen på et uni­vers kan fø­re til dan­nel­sen af et nyt.

Newspapers in Danish

Newspapers from Denmark

© PressReader. All rights reserved.