Космологи смоделировали возможную гибель Вселенной

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.

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. Интересно, что такая модель отвечает инфляционной Вселенной академика РАН Алексея Старобинского».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.