すべての終わり（天体物理学的に話す）Katie Mack Scribner（2020）

科学者は、世界がどのように終わるかを知っています。太陽は燃料を使い果たし、赤色巨星の段階に入ります。その最後の栄光の爆発は、最も近い惑星を拡大して飲み込み、地球を焦げた、生命のない岩のままにします。私たちの惑星は残り約50億年です。

この厳しいイメージで、理論的な天体物理学者のケイティ・マックは宇宙の終わりに彼女の本を始めます—はるかに不確実な見通し。宇宙論者は一般的に後ろ向きです。望遠鏡で調べることができるすべての証拠は遠く離れており、はるか昔に起こったことに関係しているからです。遠くの星や銀河の動きを使って将来の可能性を予測するには、より多くの憶測が必要です。

マックの手には、この憶測が魅力的な物語になっています。人間は、「私たちの究極の無意味さの認識と、宇宙の最も基本的な謎を解くために、私たちの日常生活をはるかに超えて空虚に到達する能力の間に構えている種」です。彼女は複雑な才能のあるコミュニケーターです。物理学、そして彼女を人気のある講演者とTwitterの存在にした天文学への情熱と好奇心は、ここで明らかです（中心的なテーマに接する新しい物理学の研究についてのいくつかのオタクな冗談とあまり説得力のないコーダもそうです）。 p>マックは最初にビッグバンで始まります。その後にインフレーションが続きました—急速な拡大の期間。その後、暗黒物質の構造が形成され、星、惑星、生命、銀河の構成要素が組み立てられました。現在、暗黒エネルギー、宇宙に浸透すると考えられているが、どういうわけか重力に対抗して膨張を推進し続ける。

宇宙の運命は、その膨張が続くか、加速するか、逆転するかによって異なる。

ビッグクランチ

天体物理学tsは長い間、最も可能性の高いデノウメントはビッグバンの逆転であると考えていました—ビッグクランチ。私たちの宇宙の近所の外では、すべての銀河が私たちから遠ざかっています。拡大の明らかな兆候。宇宙が暗黒物質を含む十分な物質を保持している場合、すべての重力の引力が組み合わさってこの膨張が徐々に停止し、最終的な崩壊が促進されます。時間が経つにつれて、銀河、そして個々の星は、より頻繁に互いに衝突し、近くの惑星の生命を殺します。最後の瞬間、収縮するインフェルノで密度と温度が急上昇すると、残っているものはすべて一点で消滅します。

しかし、ダークエネルギーは、別の目的が待っていることを意味する場合があります。宇宙の進化の初期は、それが保持していた物質の量によって決定されました。過去数十億年にわたって、ダークエネルギーが支配し始め、宇宙を外側に押し出しました。欧州宇宙機関のプランク望遠鏡やその他の情報源からの現在のデータは、この拡大が永遠に続くことと一致しています。

熱的死またはビッグフリーズと呼ばれるこの黙示録は「遅くて苦痛」になるとマックは書いています。用語、彼女は説明します、宇宙は最低温度と最大エントロピーの状態に近づきます。すべてがますます離れるにつれて、死んだ星の物質は分散して新しい星が形成されないようになり、それらが属する銀河成長と再生のための燃料が拡散して使用できなくなるので、それはすべての天体物理学的活動の窒息のようなものです。それは「孤立の増加、容赦のない崩壊、そして何十年にもわたる暗闇への衰退によって特徴づけられる終わりです。 」。

マックが論じる3番目の終焉は、ビッグリップです。ダークエネルギーが現在予想されている以上に膨張を加速する場合、これは有効です。宇宙が気球になると、最終的には重力が銀河団をまとめることができなくなります。星は互いに剥ぎ取られ、私たちのような太陽系は一緒にとどまる力を失います。残りの星や惑星は爆発します。最後に、最後の原子が引き裂かれます。

最新の測定値は熱的死を示していますが、ビッグクランチまたはビッグリップは不確実性の範囲内です。

最後の終末のシナリオマックは、真空崩壊という可能性は非常に低いと説明しています。ヒッグス粒子に関連する場の不安定性のために、「真の真空」の小さな泡が形成される可能性があります。これは、たとえば、ブラックホールが間違った方法で蒸発した場合に発生する可能性があります。そのような泡は光速で膨張し、宇宙を打ち消すまですべてを破壊します。真空崩壊はすでにどこか離れた場所で始まっているかもしれません。来ることはありません。

ただし、心配する必要はありません。マックが助言しているように、どのように見えても、少なくとも2,000億年は終わりが近づくことはないでしょう。