Эволюция может привести Вселенную к сингулярному состоянию, в котором материя в привычном смысле не может существовать.
Физики из России и Греции изучили варианты подобного развития событий и пришли к выводу, что это может и не произойти. Для этого при описании Вселенной нужно пользоваться не общей теорией относительности, а ее усложненным вариантом — f(R)-гравитацией. Исследование опубликовано в журнале Physical Review D, передает Индикатор.
Сингулярность — это состояние Вселенной, когда ее глобальные параметры — кривизна пространства, напряженность гравитационного поля и плотность энергии — становятся бесконечными. Стандартная теория Большого взрыва предполагает, что наша Вселенная появилась именно из такого состояния. Согласно некоторым космологическим моделям, сингулярность ждет Вселенную и в будущем. В таком случае за несколько десятков миллионов лет до приближения к ней все вещество превратится в плазму.
В одной из предыдущих работ физик из Казанского федерального университета (КФУ) и Института пространственных исследований Барселоны (Италия) Сергей Одинцов классифицировал возможные сценарии гибели Вселенной. Он выделил четыре типа математических моделей сингулярностей, которые могут произойти в будущем.
Некоторые катастрофические сценарии развития Вселенной предполагают Большой разрыв: за конечное время Вселенная может расшириться до бесконечности. Из-за огромного ускорения все биологические и физические системы, все химические соединения и молекулы просто распадутся. Авторы новой работы смогли доказать, что сингулярности типа Большого разрыва всегда связаны с ускоренным расширением Вселенной.
За современное ускоренное расширение Вселенной отвечает темная энергия, на которую приходится около 70% плотности энергии Вселенной. Ее сущность до сих пор остается загадкой для ученых. На грани гибели Вселенная может оказаться приблизительно через 30-40 миллиардов лет, если продолжит расширяться ускоренно.
«Возможная будущая сингулярность (гибель) Вселенной была изучена нами в рамках модифицированной теории гравитации с использованием метода динамической системы, — говорит Одинцов. — Было показано, что сингулярность динамической системы не всегда является физической сингулярностью. Мы выяснили, что сингулярность может не возникнуть, и тогда Вселенная способна эволюционировать бесконечно долго. Но для этого она должна описываться альтернативной гравитацией, включающей слагаемые квадратичные по скалярной кривизне.
Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, страницу «Хвилі» в Facebook
