큰 위기, 빅 크런치, 또는 큰 파열 이론은 우주가 결국에 계약 시공간에 큰 특이점을 재 - 형성 할 것을 제안한다. 따라서 그것은 빅뱅의 일종의 반전입니다.
우주가 모든 시공간이 집중된 특이점의 폭력적인 확장에서 시작 되었다면 그 끝은 정확히 그 반대 과정입니다. 과학자들은 물질의 위대한 건축가 인 중력이 언젠가는 전체 붕괴를 일으킬 수 있을지 오랫동안 궁금해 해 왔기 때문에이 아이디어는 새로운 것이 아닙니다.
그림 1.이 애니메이션은 Big Crunch 동안 일어날 일을 보여줍니다. 은하들이 작은 공간에서 특이점을 형성 할 때까지 서로 접근하는 은하. 출처 : Wikimedia Commons.
Big Crunch는 중력이 우세하면 우주의 종말이 어떨지에 대해 이야기합니다. 그것의 기원에 대한 이론은 아니지만, 진동하는 우주의 이론은 아니지만, 빅 크런치와 빅뱅을 결합하여 끊임없이 팽창과 수축의 주기로 무한한 우주의 이미지를 생성합니다.
현재 우주가 팽창하고 있고이를 뒷받침 할 증거가 많이 있지만 Big Crunch는 중력이 어느 시점에서이 팽창을 막을만큼 충분히 강력 할 것이라고 제안합니다.
그리고 그것을 멈출뿐만 아니라, 계속해서 수축하는 지점까지 역전시켜 별과 은하를 더 가깝게 만듭니다. 그러나 수축으로 인해 우주가 상상할 수없는 규모로 점진적으로 가열되어 행성이 살기 힘든 상태가되는 것은 아닙니다.
압축은 시공간까지 계속 될 것이며 그 안에있는 모든 것이 결국 새로운 우주가 탄생 할 수있는 특이점으로 축소 될 것입니다. 현재로서는 알 방법이 없기 때문에 아닐 수도 있습니다.
Big Crunch 이론의 역사와 원리
지금은 우주가 팽창하고 있다는 증거는 의심의 여지가 없지만 중력의 힘은 항상 존재하며 언제라도 지배적 인 힘이되어 행성, 별, 은하를 더 가깝게 만들 수 있습니다.
과학자들은 현재의 확장이 모든 공간을 채우지 만 진정한 본질은 알 수없는 암흑 에너지 때문이라고 제안합니다. 비록 그것이 공간 자체에 의해 생성되고 공간이 커짐에 따라 증가합니다.
그리고 우주가 더 많이 확장 될수록 더 많은 공간이 생성되고 그로 인해 음압이있는 더 많은 암흑 에너지가 무한하고 점점 더 빠르게 확장되는 시나리오를 만듭니다.
그러나 닫힌 우주에서 시작하면 언제 시작 될지는 알 수 없지만 확장은 영원히 지속될 수 없으며 암흑 에너지는 반드시 약화되어야합니다. 어떤 사람들은 우주가 팽창 속도를 높이는 것처럼 보이지만 이미 시작되었다고 믿습니다.
이러한 약화는 중력이 우세한 역할을하게하여 우주의 밀도를 다시 증가시킵니다. 이것이 일어나기 위해서는 적어도 3 개의 원자 / 입방 미터의 밀도가 필요하다고 생각됩니다.
이런 식으로 은하들은 점점 더 가까워 질 것이며, 그것들은 모두 거대한 은하를 형성 할 때에 도달 할 것이며, 그 다음 집중되어 엄청나게 작은 차원의 특이점 인 독특한 블랙홀을 생성 할 것입니다.
그림 2. 은하의 후퇴 가능성은 우주적 추측의 원인입니다. 출처 : Wikimedia Commons.
밀도가 더 이상 균일하지 않기 때문에이 극도로 뜨거운 새로운 우주의 특성은 상당히 다를 것이지만 그것은 일종의 빅뱅입니다.
우주의 가능한 기하학
우주 론적 기준에 따르면, 우주의 밀도가 균질하다면 곡률은 평균 밀도에 의해 결정되며, 곡률은 일정합니다. 표시기는 곡률 매개 변수 Ωo :
Ωo = 우주의 평균 밀도 / 임계 에너지 밀도
임계 에너지 밀도는 곡률이없는 평평한 우주의 밀도입니다. 이 매개 변수에는 세 가지 가능성이 있습니다. Ωo = 1, 1보다 크거나 1보다 작습니다. Ωo> 1 일 때 우리는 구형 또는 폐쇄 형 우주를 갖게되며, 여기서 빅 크런치가 매우 실제 가능성이 있습니다.
현재 측정 값은 평면 기하학 우주를 가리 키므로, Big Crunch 가설은 현재 곧 보게 될 일부 우주 학자를 제외하고는 과학계에서 대다수의지지를받지 못하고 있습니다.
그림 3. 우주의 세 가지 가능한 기하학 이미지. Big Crunch는 유한하고 닫힌 구형 우주에서 가능합니다. 출처 : Wikimedia Commons.
유리한 사실
Big Crunch 가설은 끊임없이 팽창하는 우주에 대한 아이디어가 허용되지 않는 많은 과학자들로부터 비롯됩니다. 빅 크런치가 진정한 가능성임을 인정한다면 우주는 시작과 끝이있을 것이며, 이는 많은 이들에게 안심이 될 수 있습니다.
다른 한편으로, 다른 과학자들에게 Big Crunch는 그것이 진동하는 우주 이론에서 제안 된 무한한 팽창과 수축의 순환의 일부일 때 받아 들여집니다. 거기에 있었던 것에 대해.
이러한 이유로 많은 연구자들은 새로운 우주 모델을 만들기 위해 계속 노력하고 있습니다. 우주 상수 값의 수정을 제안한 사람들이 있습니다. 알버트 아인슈타인이 제안한 상수는 그의 장 방정식의 해가 안정적인 우주로 이어질 것입니다.
가장 최근의 천문 데이터에 따르면 그리스 대문자 람다로 표시된 우주 상수의 값은 Λ = 10 -46 km -2 입니다.
일부 우주 학자들은 이미 작은이 상수의 더 낮은 값이 공간의 수축이 가능한 유한 한 우주로 이끈다 고 주장합니다. 이런 식으로 Big Crunch는 우주의 생존 가능한 끝이 될 것입니다.
진동하는 우주 이론
맥동 우주 이론 또는 Big Bounce라고도하는이 이론은 Big Crunch와 공통점이 많습니다.
수학자 Richard Tolman (1881-1948)은 빅뱅의 충격에 의해 우주가 팽창하지만 중력이 지배적 인 힘이되면 팽창이 멈춘다 고 가정 한 수학자 Richard Tolman (1881-1948)이 제안했습니다.
이것은 주기적으로 일어나고 있기 때문에 우주에는 시작이나 끝이 없었고, 결코 없었습니다.
우주의 종말에 대한 대안 이론
빅 크런치와 진동하는 우주 이론을 제외하고, 많은 우주 학자들은 우주가 오히려 빅 립으로 끝날 것이라고 주장합니다. 그것은 아마도 물질을 소멸시키고 점점 더 분열시키는 확장 일 것입니다.
그리고 과학자의 또 다른 부분은 팽창이 지속적인 냉각을 수반한다고 생각합니다. 알려진 바와 같이, 물질의 구성 입자들의 움직임은 그들이 아직 도달하지 않은 상상할 수 없을 정도로 차가운 온도 인 절대 영도에 도달하면 멈 춥니 다.
우주가 열려 있으면 온도가 절대 영도에 가까워지면서 팽창이 무한정 계속 될 수 있습니다. Big Freeze로 알려진이 냉각은 먼 미래에 우주의 궁극적 인 열사를 초래할 것입니다.
에 대한 데이터
두 가지 중요한 사실은 많은 과학자들이 빅 크런치를 우주 진화의 대안으로 믿지 않는다는 것을 의미합니다.
첫 번째는 우주가 현재 팽창하고 있다는 사실입니다. 사실은 멀리 떨어진 초신성 별을 관찰하고 우주 배경 복사, 빅뱅 잔재를 측정하여 실험적으로 확인되었습니다.
물론, 충분한 시간이 있고 가장 중요한 것은 우리가 우주에 대해 아직 모르는 많은 것들이 있기 때문에 미래에 그것을 멈출 가능성이 있습니다.
두 번째는 우주의 곡률을 측정하여 우주의 기하학이 평평하다는 것을 암시한다는 것입니다. 그리고 이와 같은 기하학에서는 빅 크런치가 불가능합니다. 이것은 우주의 밀도가 폐쇄에 필요한 것보다 5 % 더 크다는 것을 나타내는 플랑크 임무의 결과에 의해 밝혀졌습니다.
플랑크 임무는 우주의 특성에 대한 데이터를 수집 할 수있는 인공위성으로 구성된 유럽 우주국의 프로젝트입니다. 2009 년 프랑스 령 기아나에서 출시되었으며 프로브, 탐지기 및 망원경이 장착되어 있습니다.
그림 4. Quantum Mechanics의 선구자 인 독일 물리학 자 Max Planck (1858-1947)의 이름을 따서 명명 된 Planck 위성 모델. 출처 : Wikimedia Commons. Mike Peel (www.mikepeel.net)의 사진.
Big Crunch를 지원하는 과학자
빅 크런치 형 우주의 임박한 붕괴 가능성을 옹호하는 사람들 중에는 Nemanja Kaloper와 Antonio Padilla가 있습니다. 이 연구자들은 우주 상수의 값을 수정하여 안정적이고 닫힌 우주를 얻은 모델로 작업합니다.
그들의 결과는 Physical Review Letters에 게재되었지만 현재이 새로운 모델을 뒷받침하는 관찰 결과는 없습니다.
참고 문헌
- Harris, W. Big Crunch 이론의 작동 방식. 출처 : science.howstuffworks.com.
- Mann, A. 우주는 어떻게 끝날까요? 출처 : livescience.com.
- Moskowitz, C. Endless Void 또는 Big Crunch : 우주는 어떻게 끝날까요? 출처 : space.com.
- NeoFronteras. 빅 크런치가 있을까요? 출처 : neofronteras.com.
- Steinhardt, P. 순환 우주에서의 우주 진화. 출처 : arxiv.org.
- UCDavis. Nemanja Kaloper 교수의 우주의 끝에 대한 새로운 연구는 강력한 언론 보도를 생성합니다. 출처 : physics.ucdavis.edu.
- Wikipedia. 빅 크런치. 출처 : es.wikipedia.org.
- Wikipedia. 암흑 에너지. 출처 : es.wikipedia.org.