Jedno od najvećih pitanja koje čovečanstvo postavlja je kako će se univerzum završiti? Astronomi i fizičari već decenijama istražuju evoluciju kosmosa i prema sadašnjim teorijama, sudbina svemira mogla bi da završi u scenariju koji se naziva toplotna smrt univerzuma. Ova priča vodi nas trilione, kvadrilione godina u budućnost.
Zato, krenimo na put odmah i pogledajmo kako će ta smrt izgledati:
Prva faza: smrt zvezda (≈ 100 triliona godina)
Danas univerzum živi i svetli zahvaljujući milijardama i milijardama galaksija i zvezda u njima. One se rađaju iz gasovitih maglina, žive milione ili milijarde godina i na kraju umiru – eksplodiraju kao supernove ili mirno završavaju kao beli patuljci. Međutim, taj proces nije beskonačan. Oko 100 triliona godina od sada, sve postojeće rezerve gasa u kosmosu biće potrošene. Nove zvezde se više neće rađati, a stare će postepeno gasiti svoje nuklearne peći.
Tada će početi era koju kosmolozi nazivaju Degenerativna era. U njoj će univerzum biti ispunjen tamnim i hladnim objektima - mrtvim zvezdama, neutronskim zvezdama i crnim rupama. Svetlost kakvu danas poznajemo će nestati.
Druga faza: isparavanje crnih rupa (≈ 10⁴⁰ godina)
Nama danas crne rupe deluju kao večne. Ali, fizičar Stiven Hoking je otkrio da one ipak polako „cure“ kroz proces poznat kao Hokingovo zračenje.
Taj proces traje nezamislivo dugo. Da bismo shvatili razmere, evo jedne informacije: najvećim crnim rupama biće potrebno oko 10⁴⁰ godina da potpuno ispare. To je broj toliko ogroman da ga je gotovo nemoguće zamisliti – milijarede i milijarde puta duže od celokupne sadašnje starosti univerzuma, koja je procenjena na oko 13,8 milijardi godina.
Kada i poslednja crna rupa nestane, kosmos će ostati bez svojih najmoćnijih i najtajanstvenijih objekata.
Treća faza: toplotna smrt (≈ 10¹⁰⁰ godina)
Nakon što nestanu i crne rupe, univerzum ulazi u svoju poslednju fazu.Za oko 10¹⁰⁰ godina (broj sa 100 nula), svemir će dostići stanje maksimalne entropije. To znači da će sva energija biti potpuno raspršena i izjednačena. Neće više biti izvora toplote, svetlosti niti gravitacionih struktura. Drugim rečima, univerzum će biti hladan, taman i mrtav. Sve što ostane biće beskonačna, gotovo prazna prostranstva kvantnih čestica koje nemaju energiju da stvore bilo kakvu novu strukturu. Ovo je praktično kraj u kojem nema kraja, već samo večni kosmički mrak.
Možda zvuči sumorno, ali ideja o toplotnoj smrti univerzuma nije tu da nas uplaši. Ona je rezultat našeg razumevanja fizike, termodinamike i kosmologije. Govori nam da univerzum ima svoju evoluciju, baš kao i živa bića.
Mi imamo sreću i privilegiju da se nalazimo u posebnom trenutku istorije svemira, u periodu kada zvezde još uvek svetle, planete kruže i život postoji. Na kosmičkoj vremenskoj liniji, to je samo kratki bljesak, ali za nas je beskrajno dragocen.
Ako se sadašnji naučni modeli pokažu tačnim, univerzum neće završiti spektakularnom eksplozijom, već tihim i dugotrajnim gašenjem. Zvezde će nestati, crne rupe će ispariti, a na kraju će preostati samo hladan i prazan kosmos u stanju večne tišine.
Ipak, upravo u toj tišini krije se fascinantna spoznaja: da smo mi danas, ovde na Zemlji, svedoci i učesnici jedne od retkih epoha u kojoj univerzum blista životom i svetlošću.
Mi danas znamo da se svemir ubrzani širi. Šta će biti sa njim nakon smrti?
Prema današnjim merenjima koja dobijamo na osnovu supernova, kosmičkog mikrotalasnog pozadinsko zračenja i tamne energije, univerzum se ne samo širi, već to čini ubrzano.
Glavni zaslugu za to ima tamna energija, misteriozna komponenta koja čini oko 70% ukupnog sadržaja svemira. Ako se njen uticaj nastavi, svemir neće prestati da se širi, niti će se urušiti u „veliki kolaps“ (Big Crunch), već će nastaviti da se širi zauvek.
Dakle, najverovatniji scenario po današnjim saznanjima je upravo večna ekspanzija, koja vodi u ono što zovemo toplotna smrt.
U nekim ranijim modelima, ako bi gravitacija nadjačala širenje, svemir bi mogao da se uruši i doživi scenario poznat kao Big Crunch. Tada bi se sve strukture skupile u jednu krajnju singularnost, stanje neposredno pre Veliki prasak (Big Bang), samo ovoga puta unazad.
Neki teoretičari su to povezivali sa mogućnošću cikličnog svemira - nakon urušavanja, ponovo bi usledio novi prasak i novi kosmos. Ali, dokazi za to trenutno ne postoje, a savremena merenja i opažanja ubrzanog širenja aktivno rade protiv te ideje.
Na ovoj tački dolazimo do zamke. kao što znamo, zakon o očuvanju energije važi u zatvorenim sistemima, ali ceo univerzum nije jednostavan zatvoren sistem u smislu koji važi u klasičnoj fizici. U kosmologiji, zbog širenja prostora i prisustva tamne energije, klasično očuvanje energije nije strogo primenljivo na kosmičkoj skali.
Primera radi, energija fotona se smanjuje kako se prostor širi (tzv. crveni pomak). Ta energija ne nestaje, već se razliva u geometriju samog prostorvremena.
Ako tamna energija zaista postoji kao osobina prostora, onda ukupna energija univerzuma raste kako prostor raste, što bi u klasičnom smislu izgledalo kao kršenje zakona koje mi poznajemo.
Drugim rečima, zakon očuvanja energije i dalje važi u lokalnim procesima, ali na nivou celog univerzuma moramo koristiti opštiju formu iz Ajnštajnove opšte relativnosti. Tu se stvari više ne svode na frazu „energija je neuništiva“, već na „energija i prostorvreme su međusobno povezani i zavise od geometrije univerzuma“.
Sada nam ostaje da sumiramo sve gore izneto: najverovatniji scenario je da će se univerzum širiti zauvek, do ulaska u stanje toplotne smrti. Singularni kolaps (Big Crunch) danas izgleda malo verovatan jer opažanja pokazuju ubrzano širenje. Energija neće biti uništena, ali na kosmičkoj skali ne ponaša se uvek po našoj intuitivnoj verziji zakona očuvanja, jer širenje prostora menja način na koji energiju računamo.
Na samom kraju, kao što vidimo, u kosmologiji Bog se ne spominje. Nauka opisuje kako svemir funkcioniše, ali ne i zašto postoji. Zakoni fizike predviđaju procese poput širenja svemira, entropije, smrti zvezda i eventualnog kraja univerzuma. Nauka je u tom smislu metodološki naturalistička.
Ali, mnogi filozofi, naučnici i duhovnici smatraju da sama činjenica da postoje zakoni prirode, da je kosmos uređen i matematički razumljiv, može upućivati na um iznad samog univerzuma. To je mesto gde počinje religijska i filozofska interpretacija, koja, po mom skromnom mišljenju, nikako ne sme biti zaobiđena. Ali, o tome u sledećem nastavku ove male sage o univerzumu, čiji smo i sami deo...
