O Vesm?ru v?me st?le velmi m?lo. Vlastn? skoro nic. Ale proto?e lid? p?em??lej? o tom, co se stane po jejich smrti, smrt cel?ho vesm?ru n?s nezaj?m? o nic m?n?. Za minul? roky v?deck? komunita p?edlo?il mnoho teori? – budete p?ekvapeni, jak moc se od sebe li??. Nikdo samoz?ejm? nem??e zn?t pravdu.

1. Velk? stisk

Nejzn?m?j?? teori? o zrodu vesm?ru je teorie velk?ho t?esku. Uv?d?, ?e ve?ker? hmota p?vodn? existovala jako singularita – nekone?n? hust? bod uprost?ed velk? nicoty. A pak z nezn?m?ch d?vod? do?lo k v?buchu. Hmota vypukla neuv??itelnou rychlost? a postupn? se stala zn?mou i n?m ve Vesm?ru.

Jak u? asi tu??te, Big Crunch je Velk? t?esk obr?cen?. Vesm?r se vlivem vlastn? gravitace postupn? rozp?n?, ale k tomu mus? b?t hranice – n?jak? koncov? bod, hranice. Kdy? vesm?r dos?hne t?to hranice, p?estane se rozp?nat a za?ne se smr??ovat. Pak se ve?ker? hmota (planety, hv?zdy, galaxie, ?ern? d?ry - v?echno) op?t stla?? do jednoho nekone?n? hust?ho bodu.

Pravda, nejnov?j?? ?daje z t?to teorie jsou rozporupln? – v?dci ned?vno zjistili, ?e Vesm?r se rozp?n? st?le rychleji.

2. Tepeln? smrt vesm?ru

Obecn? plat?, ?e Heat Death je opakem Big Crunch. Podle teorie gravitace zp?sobuje, ?e se vesm?r d?le rozp?n? geometrick? progrese. Galaxie se budou od sebe st?le v?ce vzdalovat, jako milenci zk???en? hv?zdami, a v?ezahrnuj?c? ?ern? propast mezi nimi bude nar?stat.

Vesm?r se ??d? stejn?mi pravidly jako kter?koli jin? termodynamick? syst?m: teplo je rovnom?rn? distribuov?no ve v?em v n?m. Ve?ker? hmota vesm?ru je rovnom?rn? rozlo?ena mezi chladnou, nudnou a temnou „mlhu“.

Nakonec v?echny hv?zdy jedna po druh? vzplanou a zhasnou a nebude existovat energie pro vznik nov?ch hv?zd - vesm?r zhasne. Hmota z?stane st?le na m?st?, ale ve form? ??stic, jejich? pohyb bude zcela chaotick?. Tyto ??stice se budou navz?jem sr??et, ale bez v?m?ny energie. A co lid?? I lid? se stanou jen ??sticemi uprost?ed nekone?n? pr?zdnoty.

3. Tepeln? smrt plus ?ern? d?ry

Podle popul?rn? teorie se ve?ker? hmota ve vesm?ru pohybuje kolem ?ern?ch d?r: ve st?edu t?m?? v?ech n?m zn?m?ch galaxi? jsou supermasivn? ?ern? d?ry. To by mohlo znamenat, ?e hv?zdy a dokonce i cel? galaxie budou nakonec zni?eny, jakmile dos?hnou horizontu ud?lost?.

Jednoho dne tyto ?ern? d?ry spolknou v?t?ina hmotou a z?staneme sami s temn?m vesm?rem. ?as od ?asu se zde objev? z?blesky sv?tla – to bude znamenat, ?e n?jak? objekt je dostate?n? bl?zko k ?ern? d??e, aby uvolnil energii. Pak bude zase tma.

Pak masivn?j?? ?ern? d?ry pohlt? ty m?n? hmotn? a t?m se je?t? zv?t??. Ale to nen? konec vesm?ru: ?ern? d?ry se ?asem vypa?uj? (ztr?cej? svou hmotnost), proto?e vyd?vaj? to, co je v nich. modern? v?da tzv. Hawkingovo z??en?. A kdy? zem?e posledn? ?ern? d?ra, ve Vesm?ru z?stanou pouze rovnom?rn? rozlo?en? ??stice s Hawkingov?m z??en?m.

4. Konec ?asu

Pokud je na tomto sv?t? alespo? n?co v??n?ho, pak je to samoz?ejm? ?as. Bez ohledu na to, zda Vesm?r existuje, ?as rozhodn? nikam nezmiz? – bez n?j by prost? nebylo mo?n? rozli?it p?edchoz? okam?ik od n?sleduj?c?ho. Ale co kdy? se ?as prost? zastavil? Co kdy? to, co ch?peme jako okam?iky, v?bec neexistuje? V?echno zamrzne ve stejn?m nekone?n?m okam?iku - nav?dy.

P?edpokl?dejme, ?e ?ijeme v nekone?n?m vesm?ru s nekone?n?m ?asem. To znamen?, ?e v?e, co se m??e st?t, se ur?it? se stoprocentn? pravd?podobnost? stane. Stejn? paradox nast?v?, pokud ?ijete v??n?. P?edstavte si, ?e ?as va?eho ?ivota je neomezen?, tak?e v?e, co se v?m m??e st?t, se tak? ur?it? stane, a to nekone?n?kr?t. Pokud tedy ?ijete v??n?, existuje 100% ?ance, ?e budete na kr?tkou dobu invalidn? a str?v?te v??nost v temnot? vesm?ru. Na z?klad? toho v?dci u?inili p?edpoklad: ?as se nakonec zastav?.

Kdybyste mohli ??t v??n?, abyste tohle v?echno za?ili (miliardy let po smrti Zem?), nikdy byste si ani neuv?domili, ?e se n?co pokazilo. ?as se prost? zastav? a podle v?dc? v?e zamrzne v jeden okam?ik jako na fotografii – nav?dy. Bude to stejn? okam?ik. Nikdy bys nezem?el, nikdy bys nezest?rnul. Byla by to jak?si pseudonesmrtelnost. Ale nikdy byste o tom nev?d?li.

5. Velk? odraz

Big Bounce je podobn? Big Squeeze, ale mnohem b???. Sc?n?? je stejn?: vlivem gravitace se rozp?n?n? Vesm?ru zpomaluje a v d?sledku toho se ve?ker? hmota shroma??uje v jednom bod?. Podle t?to teorie bude s?la rychl? komprese sta?it k tomu, aby zp?sobila nov? velk? t?esk – a pak se objev? nov?, mlad? vesm?r. Podle tohoto modelu nic nezem?e - hmota se prost? „p?erozd?l?“.

Toto vysv?tlen? se ale fyzik?m a fyzik?m nel?b?. N?kte?? v?dci proto tvrd?, ?e vesm?r se mo?n? nevr?t? a? k singularit?. M?sto toho se k tomuto stavu p?ibl??? co nejbl??e a pak se „odraz?“ pomoc? s?ly podobn? t?, kter? vznik?, kdy? se m?? odraz? od podlahy.

Big Bounce je velmi podobn? Velk?mu t?esku – teoreticky se objev? nov? vesm?r. N?? Vesm?r tedy nemus? b?t prvn?, ale ?ekn?me 400 v ?ad?. Ale neexistuje zp?sob, jak to dok?zat – ani vyvr?tit.

6. Velk? mezera

Bez ohledu na to, jak p?esn? vesm?r zanikne, v?dci nev?haj? pro pojmenov?n? nov? teorie pou??t slovo „Velk?“. To je mimochodem slab? slovo. Podle teorie Big Rip zp?sob? neviditeln? s?la zvan? temn? energie rychlej?? rozp?n?n? vesm?ru. V d?sledku toho se zrychl? natolik, ?e se jednodu?e rozpadne na kusy.

V?t?ina teori? ??k?, ?e vesm?r velmi brzy nezahyne. Teorie Big Rip j? ale slibuje pom?rn? rychlou smrt – podle p?edb??n?ch odhad? se tak stane za 16 miliard let.

Planety a mo?n? i ?ivot budou st?le existovat. A toto univerz?ln? kataklyzma m??e zni?it v?echno najednou: roztrhat v?echno na kusy nebo to nakrmit kosmick?mi lvy ?ij?c?mi mezi vesm?ry. Lze jen h?dat, co se stane. Ale takov? konec bude mnohem hor?? ne? pomal? tepeln? smrt.

7. Metastabilita vakua

Tato teorie je zalo?ena na my?lence, ?e vesm?r je neust?le v nestabiln?m stavu - kvantov? fyzika Obecn? ??k?, ?e balancuje na hran? stability. N?kte?? v?dci se domn?vaj?, ?e za miliardy let vesm?r p?ekro?? tuto hranici.

Kdy? k tomu dojde, objev? se jak?si „bublina“. P?edstavte si to jako alternativn? vesm?r (a?koli to bude ve skute?nosti stejn? vesm?r s jin?mi vlastnostmi). Bublina se za?ne rozp?nat do v?ech stran rychlost? sv?tla a ni?? v?e, s ??m p?ijde do styku. A nakonec to v?echno zni??.

Ale nebojte se: Vesm?r bude st?le existovat. Jen fyzik?ln? z?kony v n?m budou ?pln? jin?, ale i tam m??e vzniknout ?ivot. Jen tam nebude nic, co my lid? budeme schopni pochopit.

8. ?asov? bari?ra

Pokus?me-li se spo??tat pravd?podobnost multivesm?ru, ve kter?m je nekone?n? mnoho vesm?r?, ale m?rn? (nebo ?pln?) odli?n?ch, naraz?me na stejn? probl?m jako v teorii Konce ?asu: v?e, co se m??e st?t, se stane p?ihodit se.

Aby se tento probl?m obe?el, v?dci vezmou jeden ?sek vesm?ru a vypo??taj? pravd?podobnost jeho existence. V?po?ty se zdaj? logick?, ale rozd?luj? Vesm?r na samostatn? kousky – jako dort. A ka?d? kus m? ohrani?en?, jako jsou oblasti na politick? mapa m?r. Sta?? si p?edstavit, ?e ka?d? zem? je rozd?lena zd? sahaj?c? a? do nebe.

Tento model m??e existovat pouze tehdy, jsou-li hranice skute?n?, fyzick?, za kter? nem??e nic j?t. Podle v?po?t? tuto ?asovou bari?ru v p???t?ch 3,7 miliard?ch let p?ekro??me a vesm?r pro n?s skon??.

Toto je in obecn? obrys- nerozum?me fyzice natolik, abychom teorii popsali podrobn?ji. Fyzici v?ak d?laj? tot??. Ale ta vyhl?dka vypad? d?siv?.

9. Vesm?r nebude m?t konec! (...?ijeme v multivesm?ru, ?e?)

V multivesm?ru mohou nekone?n? vesm?ry vzniknout uvnit? nebo za v??m, co existuje. Vesm?r m??e za??t Velk?m t?eskem. Ten n?? m??e skon?it Big Crunch nebo Big Rip, nebo dokonce Big Kick (takov? teorie je?t? nebyla vynalezena, tak?e pokud zn?te fyziky, m??ete jim d?t p?edstavu).

Ale to nevad?: v multivesm?ru nen? n?? Vesm?r ojedin?l?m p??padem, je prost? jedn?m z mnoha. A i kdy? m??e zem??t, s multivesm?rem se nic zvl??tn?ho nestane. Co? znamen?, ?e nebude konec.

I kdy? samotn? ?as m??e b?t ?pln? jin? a v jin?ch vesm?rech se chovat jinak, nov? vesm?ry se v multivesm?ru objevuj? neust?le (omluvte slovn? h???ku). Podle fyziky bude v?dy v?ce nov?ch vesm?r? ne? star?ch, tak?e teoreticky po?et vesm?r? neust?le roste.

10. V??n? vesm?r

Skute?nost, ?e Vesm?r v?dy byl a v?dy bude, je jedn?m z prvn?ch koncept? o jeho podstat? vyvinut?ch lidmi. Ale je tu n?co v??n?j??ho.

D? se p?edpokl?dat, ?e Velk? t?esk byl po??tkem ?asu. Ale je tak? mo?n?, ?e ?as existoval p?ed n?m a singularita a exploze se mohly objevit v d?sledku sr??ky dvou bran - plo?n?ch struktur prostoru, kter? se tvo?? p?es v?ce vysok? ?rove? existence. Podle tohoto modelu je vesm?r cyklick? a bude se v?dy rozp?nat a smr??ovat.

Teoreticky to m??eme s jistotou v?d?t za dal??ch 20 let. V?dci maj? dru?ici Planck speci?ln? pro pozorov?n? vesm?ru. Samoz?ejm? to nen? snadn?, ale v?dci st?le dok??ou pochopit, kde n?? vesm?r za?al a jak skon??. Teoreticky znovu.

V?echno je v tomto zu??c?m sv?t? stra?ideln?

Je na to jen chvilka a vydr?

Mezi minulost? a budoucnost? je jen okam?ik

Tomu se ??k? ?ivot...

A. Zatsepin a L. Derbenev dokonale dok?zali zprost?edkovat celou podstatu na?? existence v t?chto ?ty?ech ??dc?ch popul?rn? p?sn? najednou, kter? poprv? zazn?la ve filmu „Sannikov Land“ (p?se? hr?l Oleg Anofriev), kter? vy?la v roce 1973.

Abstrahujeme-li od patosu, m??eme ??ci, ?e cel? n?? st?vaj?c? sv?t se naz?v? Vesm?r, kter? zahrnuje ?as, prostor a ve?ker? jeho obsah: galaxie, hv?zdy, planety, jejich m?s?ce, v?echna ostatn? t?lesa, ve?kerou hmotu, ve?kerou energii.

Navzdory takov? glob?lnosti m? vesm?r sv? vlastn? datum narozen? a datum sv? smrti. Samoz?ejm?, ?e mezi t?mito dv?ma ud?lostmi bude kolos?ln? dlouh? doba, kterou si ?lov?k jen t??ko dok??e p?edstavit, ale p??rodn? z?kony jsou ne?prosn? – jednou p?ijde doba, kdy sou?asn? Vesm?r p?estane existovat.

V?dci nemohou s jistotou ??ci, kdy vesm?r zanikne. Kontroverze se vedou i o jej?m datu narozen?. Podle ofici?ln? uzn?van? v?deck? hypot?zy vznikl vesm?r p?ed 13,799 ± 0,021 miliardami let v d?sledku tzv. velk?ho t?esku, kdy se n?? sv?t zformoval z jednoho bodu nulov? velikosti s nekone?nou hustotou a teplotou. Pro b??n?ho ?lov?ka je st??? mo?n? si tento proces p?edstavit, ale „chytr? hlavy“ tvrd?, ?e to bylo p?esn? tak – byla tam pr?zdnota, pak do?lo k velk?mu „t?esku“, z n?ho? planety, hv?zdy a dal?? sou??sti sou?asn?ho vesm?ru se za?ala tvo?it.

Proces vzniku hv?zd pokra?uje dodnes. Prvn? hv?zdy vznikly 550 milion? let po velk?m t?esku. Postupn? p?ib?valo hv?zd a planet, za?aly se shroma??ovat do galaxi? a souhv?zd?.

N?? Slune?n? Soustava za?al sv?j vznik p?ibli?n? p?ed 4,6 miliardami let. Nejprve se vytvo?il plynov? a prachov? oblak, na?e? se n?kter? ??st oblaku zhroutila do koule, ze kter? pozd?ji vzniklo Slunce. Paraleln? podle podobn?ho sc?n??e vznikaly planety slune?n? soustavy v?etn? Zem?.

Podle norem lidsk? ?ivot na?e planeta bude existovat velmi dlouho. V?dci jsou p?esv?d?eni, ?e lidsk? civilizace zmiz? mnohem d??ve ne? smrt Zem?. V lep??m p??pad? se na?i potomci p?esunou na jin? planety, v hor??m nav?dy zmiz?me. Existuje pro to mnoho d?vod?, od glob?ln? p??rodn? katastrofy, nap??klad p?du velk?ho asteroidu, a? po soci?ln? ot?esy, nap??klad glob?ln? vojensk? konflikt s pou?it?m zbran? hromadn?ho ni?en?.

Pomineme-li „h???n? lidi?ky“, pak m??eme ??ci, ?e Slunce je v sou?asnosti p?ibli?n? uprost?ed cesta ?ivota. Bude z??it dal??ch 7-8 miliard let, pot? skon?? z?soby vod?ku v jeho hlubin?ch a termonukle?rn? reakce p?em?na vod?ku na helium za?ne sl?bnout. V d?sledku t?chto p?irozen?ch p??rodn? procesy Slune?n? j?dro se za?ne zmen?ovat a vn?j?? pl??? se naopak roztahuje. Slunce p?ibude natolik, ?e pohlt? Merkur a mo?n? i Venu?i. B?hem tohoto obdob? se Zem? prom?n? v ne?iv? kus sk?ly, ve?ker? voda se vyva?? a odpa?? do vesm?ru a siln? slune?n? v?tr odtrhne magnetick? obal planety.

Na?e slune?n? soustava v?ak nemus? do tohoto okam?iku p?e??t. S vysokou m?rou pravd?podobnosti za 2,4 miliardy let na?e galaxie ml??n? dr?ha se sraz? se sousedn? galaxi? Andromeda (v tuto chv?li se galaxie pohybuj? k sob?).

Co se stane s na??m vesm?rem jako celkem?

V tomto ohledu maj? v?dci n?kolik r?zn?ch hypot?z s r?zn?mi sc?n??i. Nebudeme je v?echny vyslovovat, poj?me se kr?tce zastavit u nejobl?ben?j??ho z nich, nazvan?ho „Heat Death“.

Podstatou „tepeln? smrti“ je, ?e za 100 bilion? let vesm?r zcela ukon?? procesy tvorby hv?zd. Kdy? zhasne posledn? hv?zda, prostor bude ob?as osv?tlen z?blesky slou?en? dvou b?l?ch trpasl?k?. Za 1015 let planety bu? padnou na sv? zbytky b?val? hv?zdy, nebo p?jde do jin?ch org?n?. Podobn?m zp?sobem za 1019-1020 let objekty opust? galaxie. Mal? ??st objekt? spadne do supermasivn? ?ern? d?ry.

Dal?? sc?n?? smrti vesm?ru bude z?viset na tom, zda je proton stabiln? nebo ne.

Jak v?ak sami v?dci p?ipou?t?j?, dal?? pr?b?h ud?lost? ve vesm?ru m??e b?t zcela odli?n?, proto?e v?echny v sou?asnosti existuj? v?deck?ch hypot?z jsou zalo?eny na ur?it?ch v?deck?ch poznatc?ch o temn? hmota. N?kte?? v?dci nevylu?uj? mo?nost existence jin?ch forem temn? hmoty v prvn?ch okam?ic?ch po velk?m t?esku. Pokud je to pravda, pak se vesm?r m??e vyv?jet podle ?pln? jin?ho sc?n??e.

A? je to v?ak jakkoli ve skute?nosti, podle lidsk?ch m???tek je ?ivot a smrt Vesm?ru velmi glob?ln?m fenom?nem, kter? z m???tka d?lky ?ivota jednoho ?lov?ka nem? absolutn? smysl uva?ovat.

Osud Vesm?ru zab?r?. Velmi zaj?mavou ot?zkou je, co se bude d?t vedle Vesm?ru. Jak bude vesm?r vypadat za miliony let. Existuje mnoho n?zor? na tuto v?c. Pod?vejme se v tomto ?l?nku na n?kolik z t?ch, kter? vypadaj? nejspolehliv?j?? z pohledu modern? v?dy.

Jako jedna z mo?nost? pro kone?nou f?zi v?voje Vesm?ru se navrhuje, ?e tepeln? smrt. Vesm?r, kter? se st?le rozp?n?, se bude i nad?le ochlazovat. Postupem ?asu v?echny hv?zdy zhasnou a skon?? jejich existence jako b?l? trpasl?ci, neutronov? hv?zdy a ?ern? d?ry. Ve?ker? energie ulo?en? ve vesm?ru se nakonec zm?n? v teplo. V?echny procesy ve Vesm?ru se zastav?. V tomto okam?iku bude vesm?r t?m?? tmav?. To v?e se stane p?ibli?n? za 10 a? 100 mocninu let.

P?es ve?kerou temnotu je vznik a udr?en? ?ivota v takov?m Vesm?ru st?le mo?n?. Pravda, jen na kr?tkou dobu. Faktem je, ?e za podm?nek tepeln? rovnov?hy je mo?n? v?skyt tzv. Boltzmannovy fluktuace. Toto je mal? (v m???tku vesm?ru) prostor, kde je tato tepeln? rovnov?ha naru?ena. V tomto velmi fluktua?n? procesy prob?haj? jako v na?em Vesm?ru. Je mo?n?, aby v n?m vznikal a udr?oval se ?ivot.

Teorie fluktuac? natolik uchv?tila mysl v?dc?, ?e dokonce existuj? d?la, ve kter?ch je n?? sv?t popisov?n jako fluktuace v ji? mrtv?m Vesm?ru. N?kte?? tedy spekuluj?, ?e tepeln? smrt ji? nastala. V?e, co kolem sebe vid?me, jsou jen v?kyvy energie a poz?statky „b?val? velikosti“. Podle tohoto n?zoru se vzd?len? Galaxie ji? ochladily a my z nich vid?me jen sv?tlo, kter? k n?m l?t? miliony let. Na?e Slunce a n?kter? dal?? hv?zdy jsou jen nepatrn? fluktuace. Takov? n?zor nelze nazvat p??sn? v?deck?m, proto?e ano velk? mno?stv? rozpory. Je v?ak pom?rn? popul?rn?, a proto jsme se rozhodli jej zde p?edstavit.

Modern? teorie zrychlen?ho rozp?n?n? vesm?ru uv?d? n?kter? dal?? ?vahy. D?ky expanzi bude v?t?ina aktu?ln? viditeln?ch galaxi? tak daleko, ?e se stanou neviditeln?mi. To se za?ne d?t dlouho p?ed tepelnou smrt? Vesm?ru. V?t?ina planet?rn?ch syst?m? m??e b?t zni?ena. V budoucnu se s n?stupem tepeln? smrti budou jednotliv? hv?zdy, planety a ?ern? d?ry roz?i?ovat. V takov?m Vesm?ru nejsou mo?n? ??dn? procesy, v?etn? vzniku ?ivota.

Doned?vna existoval jin? model, ve kter?m bude expanze vesm?ru v ur?it?m okam?iku nahrazena kompres?. V tomto modelu se zd?, ?e se v?voj vesm?ru odv?j? opa?n?m sm?rem. V?echny vesm?rn? objekty se k sob? za?nou postupn? p?ibli?ovat a zhruba po 10 a? 14 mocnin? let Vesm?r se zhrout? v n?co, z ?eho kdysi vznikla. Ned?vn? m??en? v?ak uk?zala, ?e takov? v?voj situace je nemo?n?. Hmota hmoty ve Vesm?ru nesta?? odolat jeho zrychlen? expanzi, ke kter? v sou?asnosti doch?z?.

Stoj? za zm?nku, ?e v?echny zm?ny ve vesm?ru prob?haj? pom?rn? pomalu. Vesm?r se tedy s nejv?t?? pravd?podobnost? za 1 miliardu let zm?n? tak m?lo, ?e si toho nev?imneme nebo si toho t?m?? nev?imneme. K prvn?m v?znamn?m zm?n?m m??e doj?t a? po n?kolika miliard?ch let. Pak za?nou n?kter? galaxie viditeln? dalekohledem mizet nebo se stm?vat. I kdy? to plat? tak? s v?hradou, ?e existuj?c? teorie gravitace je v takov?ch m???tc?ch pravdiv?. Mo?n? budou objeveny nov? efekty, kter? mohou d?t nov? pohled na osud vesm?ru.

V?da identifikuje ?ty?i hlavn? zp?soby, jak vesm?r m??e potkat sv?j osud:

1. Big Freeze.
2. Big Crunch.
3. Velk? zm?na.
4. Big Rip.

Prvn? n?znak mo?n?ho konce vesm?ru k n?m p?ich?z? z termodynamiky, nauky o teple. Termodynamika je ten divok? kazatel fyziky, kter? dr?? kartonov? prapor s jednoduch?m varov?n?m: „P?ich?z? smrt z horka“.

Navzdory sv?mu n?zvu nen? tepeln? smrt vesm?ru ohniv?m peklem. Naopak je to smrt v?ech ?rovn? tepla. Nezn? to moc d?siv?, ale smrt teplem je hor?? ne? upe?en? do k?upava. Je to proto, ?e t?m?? v?e v ka?dodenn?m ?ivot? vy?aduje ur?it? teplotn? rozd?ly, p??mo nebo nep??mo. Kdy? vesm?r dos?hne tepeln? smrti, v?e bude m?t stejnou teplotu. To znamen?, ?e se u? nikdy nic zaj?mav?ho nestane. V?echny hv?zdy zem?ou, ve?ker? hmota se rozpadne, v?e se zm?n? ve vz?cnou pol?vku ??stic a z??en?. Dokonce i energie t?to pol?vky se ?asem sn??? v d?sledku expanze vesm?ru, tak?e v?e bude m?t teplotu sotva nad absolutn? nula.

V tomto procesu Big Freeze se vesm?r stane rovnom?rn? studen?m, mrtv?m a pr?zdn?m.

Od v?voje teorie termodynamiky na po??tku 19. stolet? se tepeln? smrt zd? b?t jedinou mo?n? zp?sob konec Vesm?ru. Ale a? po 100 letech obecn? teorie Einsteinova teorie relativity hl?sala, ?e vesm?r by mohl m?t mnohem zaj?mav?j?? osud.

Obecn? teorie relativity ??k?, ?e hmota a energie oh?baj? prostor a ?as. Tento vztah mezi ?asoprostorem a hmotou-energi? - mezi jevi?t?m a herci na n?m - se t?hne cel?m vesm?rem. V?e, co je ve vesm?ru, podle Einsteina ur?uje kone?n? osud samotn?ho vesm?ru.

Teorie p?edpov?d?, ?e vesm?r jako celek by se m?l bu? rozp?nat, nebo smr??ovat. Nem??e z?stat ve stejn? velikosti. Einstein si to uv?domil v roce 1917 a tak nerad to p?ipustil, ?e opustil svou vlastn? teorii.

V roce 1929 pak americk? astronom Edwin Hubble objevil nezvratn? d?kaz, ?e se vesm?r rozp?n?. Einstein zm?nil n?zor a sv? p?edchoz? trv?n? na statick?m vesm?ru ozna?il za „nejv?t?? chybu“ sv? kari?ry.

Pokud se vesm?r rozp?n?, musel b?t kdysi men?? ne? nyn?. Pochopen? toho vedlo k teorii velk?ho t?esku: my?lence, ?e vesm?r za?al z neuv??iteln? mal?ho bodu a rychle se roz?i?oval. M??eme to vid?t na "dosvitu" velk?ho t?esku - kosmick?m mikrovlnn?m pozad? - neust?l?m proudu r?diov?ch vln p?ich?zej?c?ch ze v?ech sm?r? na obloze.

Ukazuje se, ?e osud Vesm?ru z?vis? na velmi jednoduch? ot?zce: bude se Vesm?r d?le rozp?nat a jak rychle?

Pro Vesm?r obsahuj?c? obvyklou „n?pl?“ – hmotu a sv?tlo – z?vis? odpov?? na ot?zku na mno?stv? t?to n?pln?. V?ce pln?n? znamen? v?t?? gravitaci, kter? v?e st?hne zp?t a zpomal? expanzi. Dokud mno?stv? n?pln? nep?ekro?? kritickou hranici, vesm?r se bude nav?dy rozp?nat a nakonec zem?e tepelnou smrt?.

Pokud je ale p??li? mnoho pln?n?, expanze Vesm?ru se zpomal? a zastav?. Pak se vesm?r za?ne zmen?ovat. Zmen?uj?c? se vesm?r bude st?le men??, hust?? a ?hav?j??, a? to v?echno skon?? v barevn?m kompaktn?m pekle, naopak Velk? t?esk a zn?m? jako Big Crunch.

V?t?inu 20. stolet? si astrofyzici nebyli jisti, kter? z t?chto sc?n??? se projev?. Big Freeze nebo Big Crunch? Led nebo ohe?? Pokusili se prov?st kosmick? s??t?n? po??t?n?m mno?stv? v?pln? v na?em vesm?ru. Ukazuje se, ?e jsme podivn? bl?zko kritick?mu prahu a n?? osud z?st?v? na pochyb?ch.

Na konci 20. stolet? se v?e zm?nilo. V roce 1998 u?inily dv? soupe??c? skupiny astrofyzik? neuv??iteln? ozn?men?: rozp?n?n? vesm?ru se zrychluje.

Oby?ejn? hmota a energie nemohly takto vesm?r ovlivnit. To byl prvn? d?kaz existence nov?ho z?kladn?ho typu energie, „temn? energie“, jej?? chov?n? je pro n?s zcela z?hadn?.

Temn? energie tla?? vesm?r od sebe. Zat?m nech?peme, co to je, ale asi 70 % energie ve vesm?ru poch?z? z temn? energie a toto ??slo den ode dne roste. Existence temn? energie znamen?, ?e mno?stv? v?c? ve vesm?ru neur?uje jeho kone?n? osud. Ovl?d? prostor temn? energie, urychluje rozp?n?n? vesm?ru. Sc?n?? Big Crunch je proto nepravd?podobn?.
To ale neznamen?, ?e Big Freeze je nevyhnuteln?. Existuj? dal?? mo?n? v?sledky.

Jeden z nich nepoch?zel z pr?zkumu vesm?ru, ale ze sv?ta subatom?rn?ch ??stic. To je mo?n? nejpodivn?j?? mo?n? osud Vesm?ru: n?co fantastick?ho a z?rove? pravd?podobn?ho.

V klasick?m sci-fi rom?nu Kurta Vonneguta Ko?i?? kol?bka p?edstavuje „led-dev?t“ nov? uniforma vodn? led s zaj?mav? vlastnosti: Vznik? p?i teplot? 46 stup??, nikoli 0. Pokud krystal ledu dev?t spadne do sklenice s vodou, voda kolem krystalu z?sk? sv?j tvar, proto?e jeho energie je ni??? ne? energie tekut? voda. Nov? ledov? dev?tkov? krystaly ud?laj? tot?? s vodou kolem sebe a b?hem mrknut? oka ?et?zov? reakce prom?n? v?echnu vodu ve skle – nebo v pozemsk?ch oce?nech – na pevnou ledovou dev?tku.

Tot?? se m??e st?t v re?ln? ?ivot S norm?ln? led A norm?ln? voda. Pokud napln?te velmi ?istou sklenici velmi ?ist? voda a ochlad?te ji pod nulu stup??, voda se podchlad?: z?stane kapaln? pod sv?m p?irozen?m bodem mrazu. Ve vod? nejsou ??dn? ne?istoty a ve sklenici nejsou ??dn? nepravidelnosti, aby se mohl za??t tvo?it led. Ale pokud pust?te ledov? krystal do vody, voda rychle zmrzne jako led dev?t.

M??e se zd?t, ?e led dev?t a p?echlazen? voda maj? s osudem vesm?ru pram?lo spole?n?ho. N?co podobn?ho se ale d?je se samotn?m prostorem. Kvantov? fyzika tvrd?, ?e i v dokonal?m vakuu je p??tomno mal? mno?stv? energie. Pak ale mus? existovat jin? typ vakua obsahuj?c? m?n? energie. Je-li tomu tak, pak je cel? vesm?r jako sklenice p?echlazen? vody. A tak to z?stane, dokud se neobjev? n?zkoenergetick? vakuov? „bublina“.

Na?t?st? takov? bubliny nezn?me. Bohu?el, kvantov? fyzika ??k?, ?e pokud je mo?n? n?zkoenergetick? vakuum, bublina s takov?m vakuem se nevyhnuteln? objev? n?kde ve Vesm?ru. Kdy? k tomu dojde, jako v p??b?hu o ledu dev?t, nov? vakuum „p?em?n?“ star? vakuum kolem n?j. Bublina poroste rychlost? sv?tla a nikdy ji neuvid?me p?ich?zet. Uvnit? bubliny bude v?echno ?pln? jin? a rozhodn? ne p??v?tiv?. Vlastnosti z?kladn?ch ??stic, jako jsou elektrony a kvarky, mohou b?t zcela odli?n?, co? p?episuje pravidla chemie a mo?n? zabra?uje tvorb? atom?. Lid?, planety a dokonce i samotn? hv?zdy mohou b?t zni?eny v procesu t?to velk? zm?ny. V ?l?nku z roku 1980 to fyzici Sidney Coleman a Frank de Luccia nazvali „glob?ln? ekologickou katastrofou“.

Po Velk? zm?n? se bude temn? energie chovat jinak. M?sto toho, aby tla?ila na expanzi vesm?ru, mohla by temn? energie n?hle zhroutit vesm?r do sebe, co? by zp?sobilo jeho zhroucen? ve velk?m krizov?m stavu.
Existuje ?tvrt? mo?nost a op?t se do centra pozornosti dost?v? temn? energie. Tato my?lenka je velmi kontroverzn? a neuv??iteln?, ale nem?la by b?t podce?ov?na. Temn? energie m??e b?t mnohem siln?j??, ne? si mysl?me, a sama o sob? p?ivede vesm?r ke konci bez jak?chkoli velk?ch zm?n, zamrznut? a kontrakc?.

Temn? energie m? zvl??tn? vlastnost. Kdy? se vesm?r rozp?n?, jeho hustota z?st?v? konstantn?. To znamen?, ?e se ?asem roz?i?uje, aby dr?el krok s rostouc?m objemem vesm?ru. To je neobvykl?, a?koli to neporu?uje fyzik?ln? z?kony.

V?ci v?ak mohou b?t mnohem podivn?j??. Co kdy? hustota temn? energie roste s rozp?n?n?m vesm?ru? P?esn?ji, co kdy? mno?stv? temn? energie ve Vesm?ru roste rychleji, ne? se Vesm?r s?m rozp?n??

Tuto my?lenku p?edlo?il Robert Caldwell z Dartmouth College v Hannoveru, New Hampshire. Nazval to „fantomov? temn? energie“. A vede n?s k neuv??iteln? zvl??tn?mu osudu Vesm?ru.

Pokud existuje fantomov? temn? energie, pak na n?s ?ek? temn? strana s?ly, abychom to vyj?d?ili v jazyce „ Hv?zdn? v?lky" Pr?v? te? je hustota temn? energie extr?mn? n?zk?, mnohem ni??? ne? hustota hmoty na Zemi nebo dokonce hustota galaxie Ml??n? dr?ha, kter? je mnohem m?n? hust? ne? Zem?. Postupem ?asu se v?ak hustota fantomov? temn? energie m??e zv??it a roztrhat vesm?r. V dokumentu z roku 2003 Caldwell a jeho kolegov? p?edstavili sc?n?? nazvan? „kosmick? konec sv?ta“. Jakmile se fantomov? temn? energie stane hust?? ne? konkr?tn? objekt, je tento objekt roztrh?n na kusy.

Za prv?, fantomov? temn? energie roztrh? Ml??nou dr?hu a rozlet? jej? hv?zdy. Slune?n? soustava se pak roztrhne, proto?e tah temn? energie bude siln?j?? ne? tah slunce vzhledem k Zemi. Nakonec za p?r minut Zem? jednodu?e exploduje. Samotn? atomy se za?nou rozkl?dat a b?hem vte?iny bude vesm?r roztrh?n. Caldwell tomu ??k? Velk? p?ed?l. Velk? zlom je, jak s?m Caldwell p?izn?v?, „velmi bizarn?“ sc?n??.

Fantomov? temn? energie zpochyb?uje z?kladn? my?lenky vesm?ru, jako je p?edpoklad, ?e hmota a energie se nemohou pohybovat vy??? rychlost Sveta. Tento dobr? argumenty proti Velk?mu Ripu. Pozorov?n? expanze Vesm?ru, stejn? jako experimenty s ??sticovou fyzikou, nazna?uj?, ?e konec sv?ta bude sp??e Velk?m zmrazen?m, n?sledovan?m Velkou zm?nou a pot? Velk?m Crunch.

Ale toto je pon?kud ponur? portr?t budoucnosti - v?ku chladn? pr?zdnoty, kter? ?ek? rozpad vakua a kone?n? v?buch v zapomn?n?. Je n?jak? jin? mo?nost? Nebo jsme odsouzeni k z?hub??

Je z?ejm?, ?e konkr?tn? nem?me d?vod se ob?vat konce vesm?ru. V?echny tyto ud?losti se budou d?t za biliony let v budoucnosti, snad s v?jimkou Velk? zm?ny, tak?e zat?m jde v?e podle pl?nu. Nen? tak? d?vod se ob?vat o lidstvo. Pokud se nestane jinak, genetick? zlom zm?n? na?e potomky k nepozn?n? dlouho p?edt?m. Mohou v?ak inteligentn? bytosti jak?hokoli druhu, lidsk? nebo ne, v principu p?e??t?

Fyzik Freeman Dyson z Institutu pro pokro?il? studium v Princetonu v New Jersey se t?mto probl?mem zab?val v klasick? pr?ce 1979. Tehdy do?el k z?v?ru, ?e ?ivot se bude moci p?etvo?it tak, aby p?e?il Big Freeze, o kter?m se fyzik domn?val, ?e by bylo m?n? problematick? ne? peklo Big Crunch. Ale v t?chto dnech je m?n? optimistick?, d?ky objevu temn? energie.

„Pokud se vesm?r zrychluje, je to ?patn? zpr?va,“ ??k? Dyson. Zrychlen? expanze znamen?, ?e nakonec ztrat?me kontakt se v?emi galaxiemi krom? hrstky, co? v?razn? omez? mno?stv? energie, kter? m?me k dispozici. "Z dlouhodob?ho hlediska bude tato situace velmi tristn?."

V?ci se v?ak mohou zm?nit. „Ve skute?nosti nev?me, zda bude expanze pokra?ovat nebo pro? se zrychluje,“ ??k? Dyson. "Optimistick? pohled na v?c je, ?e zrychlen? se zpomal?, jak se vesm?r rozp?n?." Pokud se tak stane, budoucnost bude p??zniv?j??.“

Ale co kdy? se expanze nezpomal? nebo se objev? zpr?va, ?e se bl??? Velk? zm?na? N?kte?? fyzici navrhuj? ?e?en?, kter? je z principu ??len?. Abychom se vyhnuli konci Vesm?ru, mus?me si v laborato?i vybudovat vlastn? Vesm?r a uniknout do n?j.

Jedn?m z fyzik?, kte?? na t?to my?lence pracovali, je notoricky zn?m? Alan Guth z Massachusettsk?ho technologick?ho institutu v Cambridge; je zn?m? svou prac? na t?ma mlad?ho vesm?ru.
"Nemohu ??ci, ?e fyzik?ln? z?kony dovoluj?, aby se to stalo," ??k? Guth. „Pokud je to mo?n?, bude to vy?adovat technologie, kter? p?esahuj? cokoliv, co si dok??eme p?edstavit. To bude vy?adovat obrovsk? mno?stv? energie, kterou bude je?t? t?eba extrahovat a zadr?et.“

Prvn?m krokem je podle Gutha vytvo?en? neuv??iteln? hust? formy hmoty – tak hust?, ?e je na pokraji zhroucen? do ?ern? d?ry. Pokud to ud?l?te spr?vn? a pak rychle odstran?te hmotu mimo tento shluk, m??ete z?skat oblast prostoru, kter? se za?ne rychle roz?i?ovat.

V podstat? spou?t?te skok do vytvo?en? zcela nov?ho vesm?ru. Jak se oblast prostoru roz?i?uje, hranice se smr??uje a vytv??? bublinu zak?iven?ho prostoru v n??em v?t??m. Fanou?k?m Doctora Who to m??e zn?t pov?dom? a podle Gutha je TARDIS docela p?esnou analogi? toho, co mluv?me o. Nakonec se „vn?j?ek“ zmen?? na nulu a nov? zrozen? vesm?r za?ne svou vlastn? existenci, nez?vislou na osudu p?edchoz?ho vesm?ru. Jak bude toto sch?ma skute?n? fungovat, je zjevn? zcela nejasn?. Ani nev?me, jestli je to mo?n? nebo ne.

Gut m? v?ak dal?? zdroj nad?je na lep?? osud na?eho sv?ta – z?blesk nad?je. Guth byl prvn?, kdo navrhl, ?e v jeho ml?d? se vesm?r rozp?nal extr?mn? rychle ve zlomku sekundy, co? je my?lenka zn?m? jako „inflace“. Mnoho kosmolog? v???, ?e inflace je nejp?esn?j??m popisem expanze mlad?ho vesm?ru a Guth navrhuje vytvo?it nov? vesm?r zalo?en? na tomto procesu rychl? expanze.

Inflace m? zaj?mav? d?sledky pro kone?n? osud vesm?ru. Podle t?to teorie je n?? vesm?r malou ??st? multivesm?ru, mnoha kapesn?ch vesm?r?, kter? pluj? kolem.

„Pak, i kdy? jsme p?esv?d?eni, ?e n?? individu?ln? vesm?r zem?e v procesu zamrz?n?, multivesm?r bude ??t nav?dy a nov? ?ivot se zrod? v ka?d?m jednotliv?m kapesn?m vesm?ru,“ ??k? Guth. "Multivesm?r je skute?n? nekone?n? a v nekone?n? budoucnosti mohou jednotliv? vesm?ry ??t a um?rat, jak cht?j?."

Obecn? n?s ne?ek? nic dobr?ho.

Jedn?m z nejd?le?it?j??ch fakt? spolehliv? zji?t?n?ch astrofyzikou je samotn? fakt v?voje Vesm?ru, jeho ??zen? v?voj nam?sto d??ve zn?zorn?n?ch v??n? se opakuj?c?ch proces? na pr?m?rn? „sc?n?“, kter? se nem?n?. Vesm?r se rozp?n?, jeho nejv?t?? struktur?ln? jednotky – kupy galaxi? – se od sebe vzdaluj? a pr?m?rn? hustota hmoty se sni?uje. Asi p?ed 15 miliardami let byla tato hustota neobvykle vysok?, neexistovaly ??dn? odd?len? nebesk? t?la a ve?ker? hmota byla rychle se rozp?naj?c?, velmi hork? plazma. Teoretick? astrofyzika znovu vytvo?ila obraz prvn?ch minut po za??tku expanze vesm?ru, kdy v plazm? prob?haly procesy synt?zy sv?tla p?i teplot? miliardy stup??. chemick? prvky. Skute?nost, ?e obraz byl p?esn? znovu vytvo?en, je nyn? nade v?? pochybnost jedn?m z nevyhnuteln?ch argument? ve prosp?ch, a to v sou?asnosti pozorovan? pom?r mezi mno?stv?m helia a vod?ku. Pokroky ve fyzice element?rn? ??stice n?m umo?n? nahl?dnout do je?t? ?hav?j?? minulosti, kdy teploty dosahovaly 10 28 K a doba od za??tku expanze byla 10 -35 sekund. Studujeme minulost, abychom l?pe porozum?li p??tomnosti a budoucnosti, bl?zk? i vzd?len? budoucnosti lidstva, budoucnost mysli do zna?n? m?ry z?vis? na budoucnosti p??rody, na osudu Zem?, Slunce, Galaxie, vesm?r.

Studium budoucnosti vesm?ru se z?sadn? li?? od studia minulosti. Minulost zanechala sv? stopy a jejich objevov?n?m si ov??ujeme spr?vnost sv?ch p?edstav. Obr?zky budoucnosti jsou v?dy extrapolac? – p??m? ov??en? zde nen? mo?n?. A p?esto je dnes z?klad fyzik?ln?ch a astrofyzik?ln?ch znalost? tak siln?, ?e n?m umo??uje uva?ovat o vzd?len? budoucnosti Vesm?ru s dostate?nou d?v?rou. U? tomu bylo v?nov?no hodn? pr?ce a vytvo?ily z?klad na?eho p??b?hu.

Nejprve se samoz?ejm? nab?z? ot?zka: bude expanze Vesm?ru pokra?ovat donekone?na? Odpov?? je v z?sad? jednoduch?: pokud je hustota hmoty ve vesm?ru dostate?n? vysok?, pak gravita?n? s?ly nakonec zastav? jej? expanzi a ustoup? kompresi. Pokud je hustota n?zk?, pak gravita?n? s?ly nesta?? zastavit expanzi. Ukazuj? to astrofyzik?ln? pozorov?n? pr?m?rn? hustota viditeln? hmota ve vesm?ru je p?ibli?n? 30kr?t men?? ne? kritick? hodnota (asi 10-29 g/cm3 p?i sou?asn? rychlosti rozp?n?n?), kter? odd?luje jednu budouc? mo?nost od druh?.

P?edpokl?dejme nejprve prvn? mo?nost – vesm?r se neomezen? rozp?n?. Jak? procesy budou prob?hat v tomto neomezen? se rozp?naj?c?m Vesm?ru? Prvn? z t?chto proces? je nyn? mimo jakoukoli pochybnost – hv?zdy zhasnou. Slunce za n?kolik miliard let ukon?? sv?j aktivn? v?voj a zm?n? se v b?l? trpasl?k velikosti Zem?, kter? bude postupn? chladnout (viz barevn? p??loha). Hv?zdy hmotn?j?? ne? Slunce budou ??t je?t? m?n? a v z?vislosti na sv? hmotnosti se nakonec prom?n? v jednu z nich neutronov? hv?zdy o pr?m?ru pouh?ch des?tek kilometr?, nebo do ?ern?ch d?r - objekt? s tak siln?m gravita?n?m polem, ?e nepropust? ani sv?tlo. Kone?n? je mo?n? katastrofick? v?buch na konci „?ivotn? cesty“ hv?zdy s jej?m ?pln?m zni?en?m. Hv?zdy m?n? hmotn? ne? Slunce ?ij? d?le, ale i ony se d??ve nebo pozd?ji prom?n? v chlazen? trpasl?ky. V na?? dob? tak? vznikaj? nov? hv?zdy z mezihv?zdn?ho prost?ed? (podle akademika V.A. Ambartsumyana hv?zdy vznikaj? z superhust?ch t?les). P?ijde ?as, kdy pot?ebn? z?soby

nukle?rn? energie a l?tky se vy?erpaj?, nov? hv?zdy se nezrod? a star? se prom?n? v chladn? t?lesa nebo ?ern? d?ry.- galaxie - sest?vaj? ze stovek miliard hv?zd. V centrech galaxi? jsou pravd?podobn? supermasivn? ?ern? d?ry, jak dokazuj? n?siln? procesy kolem nich pozorovan? astrofyziky. Pro budoucnost galaxi? jsou d?le?it? v na?? dob? velmi vz?cn? ud?losti, kdy hv?zda nab?v? v d?sledku gravita?n? interakce s jin?mi hv?zdami vysokou rychlost a m?n? se v mezigalaktick?ho tul?ka. Hv?zdy budou postupn? opou?t?t galaxii a jej? centr?ln? ??st se bude postupn? zmen?ovat. Posledn? f?z? je supermasivn? ?ern? d?ra, kter? pohlt? zbytky hv?zd centr?ln? ??sti galaxie a rozpt?len? p?ibli?n? 90 procent v?ech hv?zd ve vesm?ru. Proces ni?en? galaxi? skon?? asi za 10-19 let do t?to doby v?echny hv?zdy ji? d?vno zhasnou a ztrat? pr?vo b?t naz?v?ny hv?zdami.

Pro dal?? procesy je p?edpov?zeno modern? fyzika nestabilita jadern? hmoty. To znamen?, ?e proton, i kdy? je to ??stice s velmi dlouhou ?ivotnost?, je st?le nestabiln? ??stice. Jeho pr?m?rn? d?lka ?ivota se odhaduje na p?ibli?n? 10 32 let. Kone?n?m produktem rozpadu protonu je jeden pozitron, z??en? ve form? foton?, neutrin a p??padn? jeden nebo v?ce p?r? elektron-pozitron. P?esto?e rozpad protonu nebyl dosud p??mo pozorov?n, jen m?lo fyzik? pochybuje o tom, ?e je takov? proces nevyhnuteln?. Neutrony jsou tak? nestabiln? – v j?d?e se rozpadaj? jako proton a ve voln?m stavu se v pr?m?ru za 15 minut rozpadnou na proton, elektron a antineutrino.

Po p?ibli?n? 10 32 letech (tento ?as ozna?ujeme jako T r) se tedy jadern? hmota zcela rozpadne. Rozpad jadern? hmoty za?ne hr?t d?le?itou roli ve v?voji vesm?ru dlouho p?ed touto dobou. Pozitrony vznikaj?c? rozpadem nukleon? (to je obecn? n?zev pro protony a neutrony) anihiluj? s elektrony a m?n? se na fotony, kter? spolu s fotony p??mo vznikaj?c?mi rozpadem nukleonu l?tku zah??vaj?.

Pouze neutrina voln? opou?t?j? hv?zdu a odn??ej? asi 30 procent celkov? energie rozpadu. Proces rozpadu bude udr?ovat teplotu mrtv?ch hv?zd a planet na ?rovni, i kdy? n?zk?, ale p?esto znateln? odli?n? od absolutn? nuly. B?l? trpasl?ci si tedy po ochlazen? na teplotu 5 K za 10–17 let tuto teplotu udr?? d?ky uvol?ov?n? energie p?i rozpadu hmoty uvnit?. Neutronov? hv?zdy vychladnou za 10–19 let na teplotu asi 100 K, pot? si rozpad hmoty v nich tuto teplotu udr?? (viz spodn? graf na barevn? z?lo?ce; zm?na hmotnosti M, polom?ru R a teploty T mrtv?ch hv?zd p?i rozpadu jadern? hmoty je zn?zorn?no v porovn?n? s jejich po??te?n?mi parametry M 0, R 0 a T 0, neutronov? hv?zdy, po sn??en? hmotnosti M asi 10kr?t, tj. p?i M/M 0 ~ 0,1 , explodovat).

Po 10 32 letech (T r) se ve?ker? jadern? hmota zcela rozpadne, hv?zdy a planety se zm?n? na fotony a neutrina.

Osud plynu rozpt?len?ho ve vesm?ru, kter? z?stane po zni?en? galaxi?, m? trochu jin? osud (hmotnostn? m??e tvo?it asi procento celkov? hmoty Vesm?ru). Jadern? hmota tohoto plynu se tak? samoz?ejm? za t?i roky rozpadne. V tomto p??pad? v?ak pozitrony vznikaj?c? p?i rozpadu ji? nebudou anihilovat s elektrony - kv?li extr?mn?mu z?ed?n? plynu je pravd?podobnost setk?n? ??stic extr?mn? n?zk? a v d?sledku toho se vytvo?? z?ed?n? elektron-pozitronov? plazma .

Do t?to doby (T r) budou je?t? existovat ?ern? d?ry, kter? vznikly z hmotn?ch hv?zd po jejich z?niku, a supermasivn? ?ern? d?ry, kter? vznikly v centrech galaxi?, o jejich osudu si pov?me trochu pozd?ji;

S rozp?n?n?m vesm?ru se hmotnostn? hustota z??en? (foton? a neutrin) sni?uje ?m?rn? ?tvrt? mocnin? velikosti (nap??klad pr?m?rn? vzd?lenost mezi ??sticemi), proto?e hustota po?tu ??stic se tak? m?n? nep??mo ?m?rn? k objem (krychle velikosti) a energie ka?d?ho kvanta (a tedy jeho hmotnost) ) je nep??mo ?m?rn? t?to velikosti. Na rozd?l od z??en? se pr?m?rn? hustota hmoty ve form? elektron-pozitronov?ho plazmatu a ?ern?ch d?r sni?uje pouze v d?sledku poklesu jejich koncentrace, tedy ?m?rn? krychli jejich velikosti. To znamen?, ?e hustota t?chto typ? l?tek kles? pomaleji ne? hustota z??en?. Hustotu hmoty tedy po ?ase ??dov? 10 Tr ji? bude ur?ovat p?edev??m hmotnost obsa?en? v ?ern?ch d?r?ch (je mnohem v?t?? ne? v elektron-pozitronov?m plazmatu). ?ru z??en? vyst??d? ?ra ?ern?ch d?r.

Ale ?ern? d?ry netrvaj? v??n?. V gravita?n?m poli pobl?? ?ern? d?ry se rod? ??stice a v ?ern?ch d?r?ch se objevuj? kvanta z??en? o hmotnosti ??dov? hv?zdn? hmotnosti nebo v?t??. Tento proces vede k ?bytku hmotnosti ?ern? d?ry postupn? se m?n? v z??en? – na fotony, neutrina), gravitony. Tento proces je ale extr?mn? pomal?, ?ekn?me ?ern? d?ra o hmotnosti 10 hmotnost? Slunce se vypa?? za 10 69 let a supermasivn? ?ern? d?ra, jej?? hmotnost je dal?? miliardu kr?t v?t??, za 10 69 let. A p?esto se postupn? v?echny ?ern? d?ry prom?n? v z??en? a to se op?t stane dominantn?m z hlediska hmoty ve Vesm?ru – znovu za?ne ?ra z??en?. Vlivem expanze Vesm?ru v?ak hustota z??en?, jak ji? bylo zm?n?no, kles? rychleji ne? hustota elektron-pozitronov?ho plazmatu a za 10 100 let se toto plazma stane dominantn?m - krom? n?j v n?m nezbude prakticky nic. vesm?r.

Na prvn? pohled vypad? obr?zek v?voje Vesm?ru v dalek? budoucnosti velmi pesimisticky. To je obraz postupn?ho rozkladu, degradace, rozptylov?n?.

Ve st??? vesm?ru, star?m 10 100 let, z?stane sv?t prakticky jen elektrony a pozitrony, rozpt?len? v prostoru s stra?n? nepatrnou hustotou: jedna ??stice p?edstavuje objem rovnaj?c? se 10 185 objem?m cel?ho dnes viditeln?ho vesm?ru. Znamen? to, ?e v budoucnu v?echny procesy zamrznou, nebudou existovat ??dn? aktivn? pohyby fyzick?ch forem hmoty, existence jak?chkoli komplexn? syst?my, a hlavn? rozum v jak?koli podob?? Ne, takov? z?v?r by byl nespr?vn?. Samoz?ejm? z na?eho sou?asn?ho pohledu budou v?echny procesy v budoucnu extr?mn? zpomalen?, ale prostorov? m???tka pak budou jin?. P?ipome?me, ?e na sam?m po??tku rozp?n?n? Vesm?ru, kdy byla teplota nap?. 10 28 K a prob?haly procesy zrodu hmoty, n?siln? reakce, jeho? trv?n? bylo 10 -35 s a prostorov? m???tko bylo asi 10 25 cm V takov?ch m???tc?ch je dne?n? d?n? ve Vesm?ru, v?etn? na?eho ?ivota, podle slavn?ho Ameri?ana n???m neuv??iteln? pomal?m a extr?mn? roz???en?m fyzik Dyson, v jak?koli vzd?len? budoucnosti budou mo?n? slo?it? formy pohybu hmoty a dokonce i inteligentn? ?ivot, i kdy? ve form?ch pro n?s neobvykl?ch, a „puls ?ivota bude b?t st?le pomaleji, ale nikdy se nezastav?“.

K tomu dodejme je?t? toto: dosud jsme mluvili o procesech, kter? vypl?vaj? ze spolehliv? stanoven?ch fyzik?ln?ch z?kon?, ale v budoucnu vzniknou fyzick? podm?nky, n?m experiment?ln? nep??stupn? (ultran?zk? teploty, n?zk? hustoty atd.), a je docela mo?n? pro projevy sil, vznik pro n?s dosud zcela nezn?m?ch proces?. A tyto s?ly a procesy mohou radik?ln? zm?nit situaci.

Zde je jeden takov? mo?n? proces – rozpad vakua, jeho p?em?na v rozp?naj?c?m se Vesm?ru ve skute?nou hmotu. V minulosti, v ji? zmi?ovan? epo?e 10 -35 sekund po za??tku expanze, se vakuum pravd?podobn? ji? rozpadalo, generovalo ??stice a anti??stice vysok?ch energi?. Tato energie odpov?dala teplot? 10 28 K a hustota l?tky byla 10 75 g/cm3. Modern? vakuum (co se hovorov? naz?v? pr?zdnota) m??e tak? obsahovat ur?itou hustotu energie. Pokud v?ak existuje, je velmi mal? a odpov?d? hustot? hmoty nejv??e 10 -28 g/cm3, a mo?n? dokonce v?razn? m?n?. Zjistit takovou hustotu i v astronomick? pozorov?n? nesm?rn? obt??n?. Teorie pova?uje za pravd?podobn?, ?e se hmotnostn? hustota vakua ve vzd?len? budoucnosti n?hle p?em?n? na skute?n? ??stice a anti??stice, co? d? vzniknout nov?m fyzik?ln?m proces?m. Hmota zrozen? v tomto p??pad? bude samoz?ejm? ?id??, ale st?le nesrovnateln? hust?? ne? „na?e“ hmota, kter? do t? doby z?stala rozpt?len? v d?sledku rozp?n?n? Vesm?ru. Takov? „f?zov? p?echod“ vakua m??e b?t extr?mn? v?znamn? pro osud vesm?ru. Tento p?echod tedy v z?sad? m??e zastavit rozp?n?n? Vesm?ru a nahradit ho kompres?. Je jasn?, ?e cel? obraz budoucnosti vesm?ru, kter? jsme si nakreslili, se radik?ln? zm?n?.

A je?t? jedna pozn?mka. ?lo o budoucnost Vesm?ru s p?ihl?dnut?m ke skute?nosti, ?e neutrina v?eho druhu jsou z??en? – p?edpokl?dalo se, ?e tyto ??stice maj? stejn? jako fotony hmotnost jen proto, ?e se v?dy pohybuj? rychlost? sv?tla a jejich klidov? hmotnost je nula. V modern? fyzice se pova?uje za velmi pravd?podobn?, ?e klidov? hmotnost neutrina, i kdy? je velmi mal?, nen? nulov?.

Vliv t?to skute?nosti na osud Vesm?ru m??e b?t dvoj?ho druhu. Pokud je klidov? hmotnost neutrina velmi mal?, ?ekn?me, stotis?ckr?t men?? ne? hmotnost elektronu, pak gravitace vytvo?en? touto ??stic? v m???tku vesm?ru je tak? velmi mal? a nem? ??dn? vliv na rychlost expanze. V dalek? budoucnosti v?ak hmotnostn? hustota neutrin neklesne jako hmotnostn? hustota foton? (kter?, jak si pamatujeme, je nep??mo ?m?rn? ?tvrt? mocnin? velikosti), ale jako hmotnostn? hustota b??n?ch ??stic (nep??mo ?m?rn? krychle o velikosti) a v neutrinech elektron-pozitronov?ho plazmatu (a antineutrinech) s klidovou hmotnost? bude konstantn? mal? p??m?s.

Jak m??ete vid?t, v ka?d?m mo?n?m sc?n??i v?voje vesm?ru se jeho budoucnost zd? vzru?uj?c? a r?znorod?. Ale samoz?ejm? v??n? zm?ny ve Vesm?ru (ve srovn?n? s jeho sou?asn?m stavem) ve v?ech p??padech nemus? za??t velmi brzy, a to nejen v ka?dodenn?m, ale i astronomick?m m???tku, minim?ln? po des?tk?ch, mo?n? tis?c?ch miliard?ch let. To je mnohon?sobn? v?t?? ne? sou?asn? st??? vesm?ru, kter? je pro n?s viditeln?, co? nen? v?ce ne? 10 - 15 miliard let od za??tku expanze.