จักรวาลจะสิ้นสุดอย่างไร "ไม่ใช่ด้วยเสียงปัง แต่ด้วยเสียงครวญคราง" กวีชาวอเมริกัน T.S. เอเลียตเกี่ยวกับวันสิ้นโลก แต่ถ้าคุณต้องการคำตอบที่ชัดเจนยิ่งขึ้นคุณจะพบว่านักฟิสิกส์ใช้เวลาหลายชั่วโมงในการพลิกคำถามนี้ในใจของพวกเขาและตั้งสมมติฐานที่เหมาะสมที่สุดให้เป็นหมวดหมู่ไม่กี่ข้อ
“ ในหนังสือเรียนและวิชาจักรวาลวิทยาเราเรียนรู้ว่ามีอนาคตสามขั้นพื้นฐานสำหรับเอกภพ” Robert Caldwell นักจักรวาลวิทยาแห่งมหาวิทยาลัย Dartmouth เมือง Hanover รัฐนิวแฮมป์เชียร์กล่าว
ในสถานการณ์หนึ่งจักรวาลสามารถขยายตัวต่อไปได้ตลอดกาลโดยในที่สุดสิ่งทั้งหมดก็แตกสลายเป็นพลังงานในสิ่งที่เรียกว่า "การตายของความร้อน" คาลด์เวลล์กล่าว อีกทางหนึ่งคือแรงโน้มถ่วงอาจทำให้จักรวาลยุบตัวอีกครั้งสร้างบิ๊กแบงย้อนกลับที่เรียกว่าบิ๊กครัฟ (เราจะอธิบายในภายหลัง) หรือมีความเป็นไปได้ที่พลังงานมืดจะทำให้การขยายตัวของเอกภพเร็วขึ้นและเร็วขึ้นโดยพัฒนาเป็นกระบวนการที่เรียกว่าบิ๊กริป
ก่อนที่จะพูดคุยถึงจุดสิ้นสุดของเอกภพ ความเข้าใจในปัจจุบันของเราคือเวลาและสถานที่เริ่มต้นขึ้นในช่วงบิกแบงเมื่อจุดระเบิดของซูซูกิร้อนแรงและหนาแน่นสูงออกไปด้านนอก เมื่อสิ่งต่าง ๆ เย็นลงพออนุภาคก็เริ่มก่อตัวเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่เช่นกาแลคซีดวงดาวและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก ขณะนี้เรามีชีวิตอยู่ประมาณ 13 พันล้านปีหลังจากการเริ่มต้นของเอกภพ แต่ด้วยสถานการณ์ที่แตกต่างกันสำหรับการตายของมันจึงไม่มีความชัดเจนว่าจักรวาลจะยังคงมีอยู่อีกต่อไป
ในสถานการณ์แรก - จักรวาลโค้งออกจากการดำรงอยู่เนื่องจากความร้อนตาย - ดาวทั้งหมดในจักรวาลจะเผาไหม้เชื้อเพลิงของพวกเขากับพวกเขาส่วนใหญ่ทิ้งไว้ข้างหลังเศษที่หนาแน่นที่เรียกว่าดาวแคระขาวและดาวนิวตรอน ดาวที่ใหญ่ที่สุดจะยุบลงในหลุมดำ ในขณะที่สัตว์เหล่านี้ไม่ได้หิวมากเหมือนที่พวกเขามักจะแสดงให้เห็นถึงเวลาที่พอเพียงแรงดึงดูดแรงดึงดูดมหาศาลของพวกมันจะดึงดูดความสนใจส่วนใหญ่ไว้ในกรงเล็บที่กินเวลานาน
“ จากนั้นมีบางสิ่งที่น่าตื่นเต้นเกิดขึ้น” คาลด์เวลล์กล่าวกับ Live Science
หลุมดำมีความคิดที่จะให้การปล่อยก๊าซชนิดพิเศษที่เรียกว่าการแผ่รังสีฮอว์คิงซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์คนสุดท้ายของสตีเฟ่นฮอว์คิงซึ่งตั้งทฤษฎีเป็นครั้งแรก การแผ่รังสีนี้ทำให้เกิดหลุมดำแต่ละก้อนขึ้นมาเล็กน้อยทำให้เกิดการระเหยอย่างช้าๆ หลังจาก 10-to-the-100 ปี (นั่นคือหมายเลข 1 ตามด้วยศูนย์ 100) หลุมดำทั้งหมดจะกระจายไปทิ้งไว้ข้างหลังไม่มีอะไรเลยนอกจากพลังงานเฉื่อยตาม Kevin Pimbblet นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยฮัลล์ในสหราชอาณาจักร
ในทางตรงกันข้าม Big Crunch แรงดึงดูดของแรงดึงดูดของดวงดาวและกาแลกซี่ในวันหนึ่งจะเริ่มดึงทั้งจักรวาลมารวมกันอีกครั้ง กระบวนการดังกล่าวจะคล้ายกับ Big Bang ที่ล้าหลังโดยมีกลุ่มกาแล็คซีชนและรวมตัวกันจากนั้นดาวและดาวเคราะห์จะหลอมรวมเข้าด้วยกัน
ผลลัพธ์ดังกล่าวให้ความสมมาตรทางโลกแก่จักรวาล “ มันเป็นระเบียบเรียบร้อยและสะอาด” คาลด์เวลล์กล่าว “ มันเหมือนเมื่อคุณไปตั้งแคมป์; ทิ้งอะไรไว้ข้างหลัง”
ความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานสุดท้ายสำหรับจุดจบของเอกภพนั้นเรียกว่าบิ๊กริป ในสถานการณ์นี้พลังงานมืด - สารลึกลับที่ทำหน้าที่ต่อต้านแรงโน้มถ่วงดึงทุกอย่างออกเป็นชิ้น ๆ การขยายตัวของเอกภพจะเร่งจนกระทั่งกาแลคซีไกลโพ้นกำลังเคลื่อนห่างจากเราอย่างรวดเร็วจนมองไม่เห็นแสงอีกต่อไป เมื่อการขยายตัวเร็วขึ้นวัตถุที่อยู่ใกล้มากขึ้นเริ่มหายไปจากสิ่งที่คาลด์เวลล์อธิบายไว้ว่าเป็น "กำแพงแห่งความมืด"
"กาแลคซีดึงออกจากกันระบบสุริยจักรวาลแยกออกจากกันปล่อยให้จินตนาการของคุณดำเนินไปอย่างดุเดือด" เขากล่าว "ดาวเคราะห์และในที่สุดอะตอมก็จะเป็นเอกภพ"
"จุดจบ" อันไหนจะเกิดขึ้น
เนื่องจากคุณสมบัติของพลังงานมืดยังไม่เป็นที่เข้าใจนักวิจัยจึงไม่ทราบว่าสถานการณ์ใดที่จะเหนือกว่า Caldwell กล่าวว่าเขาหวังว่าหอสังเกตการณ์ในการพัฒนาเช่นกล้องโทรทรรศน์ Wide Field Infrared สำรวจ (WFIRST) ของนาซ่าหรือกล้องโทรทรรศน์สำรวจสรุปข้อมูลขนาดใหญ่ (Synoptic Survey Telescope (LSST)) จะช่วยอธิบายพฤติกรรมของพลังงานมืดได้ดีขึ้น จุดจบของจักรวาล
มีโอกาสที่แปลกใหม่อื่น ๆ สำหรับวิธีจักรวาลที่อาจเตะถัง ภายใต้กฎแห่งฟิสิกส์ที่รู้จักกันเป็นไปได้ว่า Higgs boson - อนุภาคที่มีหน้าที่รับผิดชอบในการให้อนุภาคที่รู้จักกันทั้งหมดอื่น ๆ มวลของพวกเขา - วันหนึ่งสามารถทำลายทุกอย่าง เมื่อมันถูกค้นพบในปี 2012 ฮิกส์ก็พบว่ามีมวลประมาณ 126 เท่าของโปรตอน แต่ในทางทฤษฎีมันเป็นไปได้ที่มวลจะเปลี่ยนแปลง นั่นเป็นเพราะจักรวาลอาจไม่ได้อยู่ในการกำหนดค่าพลังงานที่ต่ำที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ในขณะนี้ จักรวาลทั้งหมดอาจอยู่ในสิ่งที่เรียกว่าสูญญากาศที่ไม่แน่นอนซึ่งไม่เหมือนกับสุญญากาศที่แท้จริง ถ้าฮิกส์จะสลายตัวเป็นมวลที่ต่ำกว่าอย่างใดจักรวาลก็จะตกอยู่ในสภาวะสุญญากาศที่แท้จริงของพลังงานที่ต่ำกว่า
หากฮิกส์พลิกไปเป็นมวลต่ำกว่าและมีคุณสมบัติแตกต่างกันทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาลก็จะได้รับผลกระทบเช่นเดียวกัน อิเล็กตรอนอาจไม่สามารถโคจรรอบโปรตอนได้อีกทำให้อะตอมเป็นไปไม่ได้ โฟตอนในทำนองเดียวกันอาจพัฒนามวลซึ่งหมายความว่าแสงแดดจะรู้สึกเหมือนฝนตก ไม่ว่าจะมีสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่มีชีวิตอยู่รอดได้หรือไม่ก็ตาม
“ ฉันจะจัดว่าเป็นภัยพิบัติด้านฟิสิกส์ของอนุภาค” Caldwell กล่าว "มันไม่ได้ก่อให้เกิดการตายของจักรวาลโดยตรง - มันเพียงทำให้มันเป็นสถานที่เส็งเคร็งที่จะมีชีวิตอยู่"
