ЗНАНИЕ-СИЛА, 2000 №01

В своей работе «Умирающая Вселенная» американские космологи Фред Адамс из Мичиганского университета и Грегори Лофлин из Калифорнийского университета попробовали описать судьбу вечно расширяющегося мироздания. По их мнению, нашей Вселенной суждено пережить шесть эпох.

Первая из них длилась буквально одно мгновение: 10 32секунды. За этот миг Вселенная успела возникнуть в пламени Большого Взрыва и стремительно разрастись. Эту долю секунды называют «эпохой инфляции» (от латинского «inflatio» — раздувание).

Затем наступила «эпоха излучения». В ту пору Вселенная была заполнена |устой, раскаленной смесью протонов и электронов. Постепенно эта смесь остыла до 3000 градусов по Цельсию, а бурлившие в ней элементарные частицы соединились в атомы. Вселенная стала прозрачна. Свет залил ее. Длилась эта эпоха почти 300 тысяч лет.

Прошло еще несколько миллионов лет. Из равномерного рассеянного газообразного вещества сформировались звезды, галактики и даже целые скопления галактик. Сегодня мы живем в середине так называемой эпохи звезд — третьей по счету эры, переживаемой нашим мирозданием. Солнце светит вот уже четыре с половиной миллиарда лет и будет светить еще столько же. Потом запасы его топлива иссякнут. Зато диаметр Солнца резко возрастет. Оно превратится в красного гиганта. На нашей планете все будет выжжено дотла. Исчезнут все следы жизни и цивилизации.

Через триллионы лет та же катастрофа повторится, но уже в глобальном масштабе. Скопления галактик распадутся, образуя громадные аморфные сгустки материи. В конце концов, останутся лишь такие долгоживущие объекты, как красные карлики. Все остальные звезды взорвутся, превратившись в сверхновые звезды или же погаснут, став белыми карликами. Именно это и суждено нашему Солнцу: из красного гиганта оно превратится в карлика, мрачно повисшего среди испепеленных им же планет. Со временем его температура опустится ниже точки замерзания. Солнце перейдет в категорию крохотных звезд, которые именуют черными карликами. Что же касается красных карликов, то даже в самом конце своего существования они будут излучать свет так же ярко, как излучает его сейчас Солнце. Именно в окрестностях красных карликов могут сохраниться последние островки жизни в нашей Вселенной. Впрочем, по прошествии ста триллионов лет «сгорят» последние звезды. Их эпоха прекратится.

Начнется «эпоха распада». Вселенная будет пуста и холодна. Бессчетные поколения звезд исчерпают все запасы своего топлива — водорода и гелия. Исключения составят лишь коричневые карлики, чья масса была слишком мала, чтобы поддерживать термоядерную реакцию в звездной «топке». Они-то свое топливо сохранят, и потому при случайном слиянии двух звезд подобного типа образуется красный карлик. Впрочем, событие это будет очень редким. За весь огромный период времени — начиная с 10 14и заканчивая 10 20годами — в любом из шаровых звездных скоплений размером в нашу Галактику образуется всего-навсего от десяти до ста новых звезд. Кроме того, раз в триллион лет два столкнувшихся белых карлика будут порождать сверхновую звезду. Среди почти беспросветного мрака, что окутает нашу Вселенную, вспышка сверхновой звезды станет на редкость красочным событием.

В ту же эпоху плотность материи снизится так сильно, что распадутся галактики. Одни погасшие звезды, случайно сближаясь, бдоут сливаться друг с другом. Другие от соударений вылетят далеко за положенные им пределы и затеряются в межгалактическом пространстве. Все прочие глыбы, бывшие некогда звездами, провалятся в черные дыры, что образуют-

ся в центре прежних галактик. В этой кромешной тьме канет каждая десятая звезда.

Планеты, выжженные дотла, будут еще долго с монотонностью волчка кружиться возле своих звезд, но круги эти, постепенно сжимаясь, когда-нибудь ввергнут планеты в звездное чрево. По прошествии 10 20лет не останется и их, свершивших свой путь по «спирали смерти», как выразился астроном Пол Дэвис из Аделаидского университета (Австралия).

Когда-то Эйнштейн назвал космологическую константу «величайшей глупостью», сделанной им. Современные ученые считают эту константу пророческой догадкой великого физика.

После этой эпохи наше мироздание «окажется на перепутье». По одним теориям, описывающим судьбу Вселенной, протоны — основные элементы атомных ядер — со временем утратят стабильность и по прошествии 10 33-10 41лет распадутся. Если это так, то вся материя превратится в электроны, позитроны, пи-мезоны, нейтрино и гамма-излучение. «Эпоха распада» окончится, облик нашей Вселенной радикально изменится.

Теперь единственными массивными образованиями в ней останутся черные дыры. Начнется их эпоха. Одни иэ них станут сродни крохотным кляксам, расплесканным во Вселенной. Другие окажутся огромными безднами, ненасытно истребляющими мироздание. Их масса будет во много миллионов раз больше массы Солнца. Но и они не вечны. Они тоже теряют свое содержимое. Что ж, «черные дыры не так черны» — писал Стивен Хоукинг на страницах книги «Краткая история времени». За счет квантовых эффектов они испарятся, превратившись в так называемое излучение Хоукинга. Сжавшись до размеров атома, черные дыры исчезнут из нашей Вселенной, выдав напоследок вспышку лучистой энергии. Последние из них, некогда обретавшиеся посредине галактик, рассеются, словно морок, по прошествии 10 100лет. Лишь резкий отсверк гамма-лучей станет «эпитафией миллиардам почивших звезд, галактик и черных дыр» — отмечает Пол Дэвис.

Итак, во Вселенной не останется даже мало-мальски заметных скоплений материи. Исчезнут все 10 48тонн материи, заполняющей наше мироздание сегодня. Лишь пары из позитронов и электронов будут кружиться по своим орбитам, чей радиус, возможно, окажется больше размеров всей нашей теперешней Вселенной. Это и немудрено: к тому времени размеры мироздания увеличатся в 10 40раз.

Сия электронно-позитронная идиллия продлится 10 116лет, но и ей положен предел. Вселенная, скатываясь вниз по вечной лестнице времени, теряет последние капли своего содержимого, словно отброшенный кем-то сосуд, кем-то великим и непостижимым. Но сам сосуд, повторимся, вечен! Нам же пришла пора попрощаться с этими электронами и позитронами, устроившими круговерть вселенских масштабов. Со временем, ибо оно отпущено им с лихвой, частицы, составившие эти пары, будут сталкиваться друг с другом и аннигилировать. По прошествии означенного срока исчезнут и электронно-позитронные пары.