The End of Everything (Astrophysically Speaking) Katie Mack Scribner (2020)

Forskere vet hvordan verden vil ende. Solen vil gå tom for drivstoff og gå inn i sin rød-gigantiske fase. Dens siste utbrudd av herlighet vil utvide seg og oppsluke de nærmeste planetene, og etterlate jorden en forkullet, livløs stein. Planeten vår har rundt fem milliarder år igjen.

Med dette dystre bildet begynner den teoretiske astrofysikeren Katie Mack sin bok på slutten av universet – et mye mer usikkert perspektiv. Kosmologer ser generelt bakover, fordi alle bevisene de kan undersøke med teleskoper er langt borte og gjelder ting som skjedde for lenge siden. Å bruke bevegelser fra fjerne stjerner og galakser for å forutsi mulig fremtid innebærer mer spekulasjoner.

I Macks hender gir denne spekulasjonen en fascinerende historie. Mennesker er, skriver hun, «en art som står mellom en bevissthet om vår ultimate ubetydelighet og en evne til å nå langt utenfor vårt hverdagsliv, inn i tomrommet, for å løse de mest grunnleggende mysteriene i kosmos». Hun er en talentfull formidler av komplekse fysikk, og lidenskapen og nysgjerrigheten rundt astronomi som har gjort henne til en populær foredragsholder og Twitter-tilstedeværelse er tydelig her. (Det samme er noen nerdete vitser og en mindre overbevisende koda om ny fysikkforskning som er tangensiell for det sentrale temaet.)

Mack begynner i begynnelsen, med Big Bang. Det som fulgte var inflasjon – en periode med rask ekspansjon. Da dannet strukturer av mørkt materie og byggesteinene til stjerner, planeter, liv og galakser samlet. For tiden er mørk energi, tenkt å gjennomsyre universet, motvirker på en eller annen måte gravitasjonskreftene for å fortsette å drive ekspansjon.

Universets skjebne avhenger av om utvidelsen vil fortsette, akselerere eller reversere.

The Big Crunch

Astrofysikk ts betraktet lenge den mest sannsynlige opphevelsen som en reversering av Big Bang – Big Crunch. Utenfor vårt kosmiske nabolag zoomer hver galakse bort fra oss; et tydelig tegn på utvidelse. Hvis universet har nok materie, inkludert mørk materie, vil den samlede tyngdekraften til alt gradvis stoppe denne utvidelsen og utløse den ultimate kollapsen. Over tid vil galakser, deretter individuelle stjerner, knuse hverandre oftere og drepe livet på nærliggende planeter. I de siste øyeblikkene, mens tettheter og temperaturer stiger i et kontraherende inferno, vil alt som gjenstår slukkes på et enkelt punkt.

Men mørk energi kan bety at en annen slutt venter. De første årene av universets evolusjon ble bestemt av mengden materie det hadde; i løpet av de siste milliarder årene har mørk energi begynt å dominere, og presset universet utover. Nåværende data fra Den europeiske romfartsorganisasjonens Planck-teleskop og andre kilder er i samsvar med at denne utvidelsen fortsetter for alltid.

Kalt Heat Death or Big Freeze, denne apokalypsen vil være «langsom og kvalmende», skriver Mack. I termodynamisk vilkår, forklarer hun, at universet vil nærme seg en tilstand av minimumstemperatur og maksimal entropi. Når alt kommer lenger og lenger fra hverandre, vil materialet til døde stjerner spre seg slik at nye stjerner ikke kan dannes, og galaksene de er en del av vil gradvis slutte å vokse. Det er som en kvelning av all astrofysisk aktivitet, ettersom drivstoffet for vekst og reproduksjon blir så diffust at det er ubrukelig. Det er en slutt «preget av økende isolasjon, uforgjengelig forfall og en evig lang tid falmer ut i mørket ”.

Den tredje død som Mack diskuterer er Big Rip. Dette er i vente hvis mørk energi fremskynder utvidelsen enda mer enn forventet. Etter hvert som universet ballonger, vil til slutt gravitasjonskrefter ikke være i stand til å holde galaktiske klynger sammen. Stjerner vil bli fjernet fra hverandre, og solsystemer som vårt vil ikke ha krefter til å holde seg sammen. De resterende stjernene og planetene vil eksplodere. Endelig vil de siste atomene bli revet fra hverandre.

De siste målingene peker på en varmedød, men en stor knase eller stor ripp er innenfor deres usikkerhet.

Det endelige dommedagsscenariet som Mack beskriver er ekstremt usannsynlig: vakuumråte. En liten boble av ‘ekte vakuum’ kunne dannes på grunn av ustabilitet i feltet assosiert med Higgs boson. Det kan skje hvis for eksempel et svart hull fordamper på akkurat feil måte. En slik boble ville utvide seg med lysets hastighet og ødelegge alt til den avbryter universet. Vakuumråte kan allerede ha begynt på et fjernt sted. Vi ser det ikke komme.

Ikke bekymre deg. Som Mack råder, uansett hvordan det ser ut, vil slutten sannsynligvis ikke være nær i minst 200 milliarder år.