우주 자체가 궁극적으로 종말을 맞아야 하는 것의 범주에 들어갈까요? 만약 그렇다면 어떻게, 언제 끝나게 될까요?
물리학자들은 세계의 끝은 피할 수 없으며 우리가 생각하는 것보다 빨리 일어날 수 있다고 믿고 있습니다. 우주가 언제, 어떻게 끝날지에 대한 가장 인기 있는 가설은 다음과 같습니다.
물리학자는 우주의 기원을 조사하여 우주가 어떻게 끝을 맞이하는지 연구합니다. 거대한 밀도의 특이점에서 공간과 시간을 출현시킨 빅뱅은 약 138억년 전에 발생했습니다. 그 순간부터 우주는 급속히 팽창하고 물질이 냉각되고 응축되어 거기에 포함된 모든 별과 행성을 포함하는 은하가 형성되었습니다.
그럼에도 불구하고 우주는 여전히 팽창을 계속하고 있으며, "암흑 에너지"이라고 불리는 수수께끼 같은 원소 덕분에 과거의 속도로 팽창하고 있습니다. 힘의 이름에서 알 수 있듯이 힘이 어떻게 작동하는지 또는 힘이 사물을 서로 떠나는 이유는 거의 이해되지 않지만 우주의 최종 운명에 상당한 중요한 결과를 가져옵니다. 모델의 수치가 어떻게 변화하는지에 따라 결과가 변합니다.
여기서는 인기 있는 가설 중 두 가지를 소개해 드리겠습니다.
빅 프리즈( The Big Freeze)
우주의 진화에 관한 우리의 최선 모델을 바탕으로 대동결(big freeze)은 엄청난 시나리오입니다.
암흑 에너지가 우주의 팽창을 무기한으로 계속 가속한다는 것을 계산은 보여주며, 가속하면 우주는 몇 구글년 지속되는 긴 죽음을 경험할 것입니다. 헤아릴 수 없는 양은 1 뒤에 100개의 0이 옵니다.
수십억 년을 빨리 감아 하늘의 작은 영역을 관찰 할 수 있다면 별은 새빨갛게 되기 시작하고 결국 사라질 것입니다.
이것은 우주가 팽창함에 따라 빛의 파장이 인간의 눈에 완전히 보이지 않을 때까지 스펙트럼의 빨간색 끝쪽으로 점진적으로 이동한다는 사실 때문입니다.
먼 별과 은하는 비록 보이지 않더라도 적어도 몇 조년은 계속 존재할 것입니다. 그러나 시간이 지남에 따라 우주가 팽창함에 따라 영역 중 하나에 집중되는 먼지와 가스가 줄어들어 새로운 별이 형성되지 않습니다.
별은 점차 재생을 중지하고 멸종 위기에 처한 종 되고 마지막 별이 죽으면 동시에 멸종됩니다.
약 100조년 후 우주의 '퇴화 시대'가 시작됩니다. 이 시점에서 남는 것은 백색 왜성, 중성자성, 블랙홀뿐입니다만 어느 쪽은 소멸해 버립니다. 특정 백색 왜성과 일부 중성자 별은 서서히 식어 보이지 않는 휴면 상태의 검은 왜성이 되고 다른 중성자 별은 붕괴되어 블랙홀이 됩니다.
10 트레데시온(1 뒤에 43 개의 0이 붙음)까지 블랙홀만 남습니다. 스티븐 호킹(Steven Hooking)이 예측했듯이 블랙홀은 흩어지기 전에 점차적으로 방사선을 방출하기 때문에 심지어 불멸하지 않습니다.
우주는 약 1 구골 년 후 모든 블랙홀이 사라지고 궁극의 시대인 암흑시대에 들어갑니다. 살아남은 장미 입자는 가능한 한 가장 외로운 존재가 되고 서로 광년 이내에 이동할 기회는 거의 없고 통신할 수 없습니다. 빛과 물질은 먼 기억입니다. 그리고 영원한 모든 동안 다른 아무 일도 일어나지 않습니다.
빅 립(The Big Rip)
비슷한 상황은 훨씬 더 빨리 발생해 꽤 극단적인 죽음을 초래합니다.
가장 강력한 망원경을 사용해도 인간이 우주를 얼마나 멀리 볼 수 있는지에 대한 물리적 한계가 있습니다. 빛의 속도는 물체가 너무 멀고 빛이 지구에 도달하기에 충분한 시간을 확보할 수 없는 한계를 설정합니다. 관측 가능한 우주는이 영역에 부여된 이름입니다.
빅 립 가설에 따르면 관측 가능한 우주는 지수적으로 가속화되는 팽창의 결과로 그 한계를 넘어 점점 더 많은 항목을 밀어내는 결과로 끊임없이 수축하고 있습니다. 중력 및 전자기와 같은 기본적인 힘은 이 임계값을 넘어 분리된 두 가지 사이에서 상호작용할 수 없습니다.
우주의 대규모 구조는 은하단이 녹기 시작하면 중력이 은하단을 함께 유지할 수 없기 때문에 거리가 줄어들면서 붕괴되기 시작합니다. 은하 자체도 궁극적으로 같은 것을 경험하고 별을 자신의 코스로 보냅니다. 우주의 사건의 수평선은 결국 단일 별계보다 작은 크기로 줄어들기 때문에 행성은 미래에 별 주위에 의 궤도에 의해 제한되지 않습니다.
그 사건의 수평선은 궁극적으로 그 생명의 마지막 순간에 분자의 크기보다 작아지고 모든 것을 결합하는 힘을 혼란스럽게 만들고 별, 행성 및 그들에있는 모든 것을 파괴합니다. 마지막으로, 자유 원자는 성분으로 분해됩니다. 시공간 구조 자체가 최종 희생자입니다.
이 모델을 연구한 연구자에 따르면 이 시나리오가 실현되면 우주의 수명은 약 220 억년이 늘어 날 것이라고 예상합니다. 다행히 일부 전문가들은 이 시나리오가 비현실적인 가정을 포함하기 때문에 이 목록에 있는 몇몇 다른 이론보다 실현될 가능성이 낮다고 생각합니다.
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