מדע החלל: מה יקרה אם היקום יתמוטט בכאב גדול?

מה סביר יותר - שהיקום ירחיב לנצח, או שהוא יתכווץ בכאב גדול ויגרום לסוף הקוסמוס? - Mushahid, גיל 16, Chitral, פקיסטן.

לפני כמאה שנה, אפילו לא ידענו שגלקסיות קיימות.

ואז, בשנות ה -1910, האסטרונומים הבחינו כיצד למדוד את המרחק לתכונות הנקראות "ערפיליות ספירליות" שראו בשמים. אף כי אלה נראו כמו ענני גז הסמוכים אלינו, המדענים הבינו שהם גלקסיות שלמות המכילות מיליארדי כוכבים, ממש רחוק.

די הרבה כשהבנו מה הן גלקסיות, גילינו שכולם מתרחקים זה מזה, והאלה הרחוקים יותר נעים במהירות רבה יותר - במילים אחרות, היקום מתרחב.

מאז, השאלה היתה: האם היקום יתרחב לנצח, או שמא יום אחד הוא יתמוטט ב"מחנק גדול "?

יש סיבה שזה היה חידה; זה בגלל כוח הכבידה צריך להאט את ההתרחבות. כל הגלקסיות מושכות זו על זו באותו אופן שבו כדור הארץ מושך אותנו ומחזיר אותנו למטה כשאנחנו קופצים.

כאשר אני משליך כדור באוויר, בהתחלה זה יכול להיות הולך מהר, אבל אז הוא מאט, מפסיק לעלות, ונופל בחזרה לכדור הארץ.

עם זאת, אם אני זורק את זה מהר מספיק אז זה נסיעה על יותר מ 11 ק"מ לשנייה (זה מהר מאוד!), אז זה לעולם לא יחזור לכדור הארץ. זה יהיה מה שנקרא "מהירות הבריחה" - זה המהירות שבה כוח הכבידה של כדור הארץ לא יהיה חזק מספיק כדי למשוך אותו בחזרה למטה.

ראו גם: מדד חדש של היקום המתרחב עשוי להוביל ל"פיסיקה חדשה "

אם הייתי על הירח, זה נהיה עוד יותר קל כי המסה של הירח הוא קטן יותר: זה כמעט פי 100 קל יותר מאשר כדור הארץ. פירוש הדבר כי כוח הכבידה יש ​​פחות, ולכן יכולתי לזרוק את הכדור הרבה יותר לאט, והוא עדיין היה להימלט הכבידה של הירח. רק מעל 2 ק"מ לשנייה יעשה את זה.

אז השאלה היא: כמה כבדים הם כל הגלקסיות, והם נעים מהר מספיק זה מזה כדי לקבל את מהירות הבריחה? אם כך, היקום יתרחב לנצח.

היינו צריכים לחכות עד 1990, כאשר המדידות נעשה מדויק מספיק כדי להבין את התשובה. והתשובה באה כהפתעה גדולה. כאשר האסטרונומים מדדו סוף סוף כיצד מתרחבת ההתרחבות, הם גילו כי כוח הכבידה לא ממש מאט אותה כלל. למעשה, ההתרחבות היתה מאיץ !

זה קצת משוגע, כי זה אומר כי כוח הכבידה הוא עובד בכיוון ההפוך: משהו דוחפת את הגלקסיות זו מזו. זה מוזר כאילו זרקתי כדור בעדינות באוויר וראיתי אותו מאיץ לחלל.

אנחנו לא יודעים מה גורם להאצה, אבל אנחנו נותנים לו את השם אנרגיה שחורה.

למרות שאנחנו לא ממש יודעים מה האנרגיה האפלה, אנחנו יכולים עכשיו לענות על השאלה המקורית - כן, היקום ירחיב לנצח ואנו נחווה "הקפאה גדולה", לא "משבר גדול".

ראה גם: המחקר הסופי של סטיבן הוקינג חזה את סוף היקום

הגלקסיות ימשיכו להתקדם כל עוד זו מזו, יקבל היקום קר וקר יותר, ובסופו של דבר, כל גלקסיות שמעבר לקבוצתנו המקומית תהיינה כה חלושות ורחוקות עד שלא נוכל לראות אותן כלל - אורן אפילו לא יוכלו להגיע אלינו.

יש אפילו סיכוי שההאצה עלולה להיות קיצונית כל כך עד שהיא קורעת את הגלקסיה שלנו, ובסופו של דבר אפילו קורעת את האטומים … הורסת את כולנו. זה ייקרא "הקריסה הגדולה". סביר להניח, עם זאת, אנחנו הולכים לקפוא גדול.

אז היקום הולך להימשך זמן רב מאוד, אבל העתיד יהיה קר וחשוך.

מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי תמרה דייוויס. קרא את המאמר המקורי כאן.