TEORI KRISIS BESAR: SEJARAH, PRINSIP, FAKTA UNTUK DAN TIDAK - ARTE - 2025

The Big Crunch, Big Crunch, atau Big Implosion teori mencadangkan bahawa alam semesta akan akhirnya kontrak untuk semula membentuk keistimewaan yang besar dalam ruang-masa. Oleh itu, ini adalah sejenis pembalikan Big Bang.

Sekiranya alam semesta mempunyai permulaannya dalam pengembangan satu keganasan yang ganas di mana semua ruang-waktu tertumpu, maka akhirnya adalah proses yang sebaliknya. Ideanya tidak baru, kerana para saintis telah lama bertanya-tanya apakah graviti, arkitek jirim yang hebat, suatu hari nanti dapat menyebabkan keruntuhan totalnya.

Gambar 1. Animasi ini menunjukkan sesuatu yang akan berlaku semasa Big Crunch: galaksi menghampiri satu sama lain sehingga mereka membentuk satu kesamaan di ruang kecil. Sumber: Wikimedia Commons.

The Big Crunch membincangkan bagaimana akhir alam semesta ini jika kekuatan graviti berlaku. Ini bukan teori tentang asal usulnya, walaupun ada yang lain, teori alam semesta berayun, yang menggabungkan Big Crunch dengan Big Bang untuk menghasilkan gambaran alam semesta yang tidak terbatas dalam kitaran pengembangan dan pengecutan berterusan.

Walaupun alam semesta sedang berkembang saat ini, dan ada banyak bukti untuk menyokongnya, Big Crunch menunjukkan bahawa graviti pada suatu ketika akan cukup kuat untuk menghentikan pengembangan ini.

Dan tidak hanya menghentikannya, tetapi membalikkannya sehingga menyebabkan pengecutan berterusan, membawa bintang dan galaksi semakin dekat dan dekat. Tetapi tidak semuanya, dengan berkontrak, alam semesta secara progresif akan memanas hingga skala yang tidak dapat dibayangkan, menyebabkan planet-planet menjadi tidak ramah bagi kehidupan.

Mampatan akan berterusan sehingga ruang-waktu dan semua yang ada di dalamnya dikurangkan menjadi satu keunikan dari mana alam semesta baru akhirnya dapat dilahirkan. Atau mungkin tidak, kerana pada masa ini tidak ada cara untuk mengetahui.

Sejarah dan prinsip teori Big Crunch

Walaupun buat masa ini bukti bahawa alam semesta berkembang tidak dapat dipertikaikan, kekuatan graviti tidak pernah berhenti hadir, dapat menjadi kekuatan yang dominan pada bila-bila masa dan menyebabkan planet, bintang dan galaksi saling berdekatan.

Para saintis mencadangkan bahawa pengembangan semasa adalah disebabkan oleh tenaga gelap, medan yang memenuhi semua ruang tetapi yang hakikatnya sebenarnya tidak diketahui, walaupun dianggap dihasilkan oleh ruang itu sendiri, dan meningkat ketika ia tumbuh.

Dan semakin banyak alam semesta mengembang, semakin banyak ruang diciptakan dan dengannya lebih banyak tenaga gelap dengan tekanan negatif, mewujudkan senario pengembangan yang tidak terbatas dan semakin pantas.

Namun, jika anda bermula dari alam semesta tertutup, pengembangan tidak dapat berlangsung selamanya dan tenaga gelap semestinya akan melemah, walaupun tidak diketahui kapan itu akan mula terjadi. Ada yang percaya bahawa hal itu sudah dimulai, walaupun alam semesta nampaknya meningkatkan kadar pengembangannya.

Kelemahan ini akan menjadikan graviti mengambil peranan penting, menyebabkan kepadatan alam semesta meningkat lagi. Ketumpatan sekurang-kurangnya 3 atom / meter padu dianggap perlu untuk ini berlaku.

Dengan cara ini galaksi akan semakin dekat dan semakin dekat, tiba pada saat mereka semua membentuk sebuah galaksi kolosal yang kemudian akan berkonsentrasi untuk menimbulkan lubang hitam yang unik, satu-satunya dimensi yang sangat kecil.

Rajah 2. Kemungkinan penurunan galaksi adalah penyebab spekulasi kosmologi. Sumber: Wikimedia Commons.

Ini adalah sejenis Big Bang secara terbalik, walaupun ciri-ciri alam semesta baru yang sangat panas ini akan sangat berbeza, kerana ketumpatannya tidak lagi seragam.

Kemungkinan geometri untuk alam semesta

Menurut kriteria kosmologi, jika ketumpatan alam semesta homogen, kelengkungannya ditentukan oleh ketumpatan rata-rata, kelengkungan tersebut tetap. Petunjuk adalah parameter kelengkungan Ωo:

Ωo = ketumpatan purata alam semesta / ketumpatan tenaga kritikal

Di mana ketumpatan tenaga kritikal adalah alam semesta yang rata, tanpa kelengkungan. Terdapat tiga kemungkinan parameter ini: Ωo = 1, lebih besar daripada 1 atau kurang dari 1. Apabila Ωo> 1 kita mempunyai alam semesta sfera atau tertutup, di mana Big Crunch adalah kemungkinan yang sangat nyata.

Pengukuran semasa menunjukkan alam semesta geometri satah, oleh itu hipotesis Big Crunch pada masa ini tidak mendapat sokongan majoriti dalam komuniti saintifik, kecuali beberapa ahli kosmologi, seperti yang akan kita lihat sebentar lagi.

Rajah 3. Gambar tiga kemungkinan geometri alam semesta. Big Crunch boleh dilakukan di alam semesta sfera, yang terbatas dan tertutup. Sumber: Wikimedia Commons.

Fakta yang memihak

Hipotesis Big Crunch berasal dari banyak saintis yang idea untuk alam semesta yang terus berkembang tidak boleh diterima. Mengakui bahawa Big Crunch adalah kemungkinan yang nyata, alam semesta akan mempunyai permulaan dan akhir, yang dapat meyakinkan bagi banyak orang.

Sebaliknya, bagi para saintis lain, Big Crunch diterima ketika ia merupakan bagian dari kitaran pengembangan dan pengecutan yang tidak berkesudahan yang diusulkan dalam teori alam semesta berayun, kerana ini akan menghindari pemikiran yang tepat mengenai permulaan alam semesta seperti itu, dan betapa mengganggu untuk membuat spekulasi tentang apa yang ada sebelum ada.

Atas sebab-sebab ini, banyak penyelidik terus berusaha untuk membuat model baru alam semesta. Ada orang yang telah mencadangkan pengubahsuaian pada nilai pemalar kosmologi, suatu pemalar yang dicadangkan oleh Albert Einstein agar penyelesaian persamaan medannya akan menuju ke alam semesta yang stabil.

Menurut data astronomi terkini, pemalar kosmologi, yang dilambangkan dengan huruf besar huruf Yunani lambda, memiliki nilai: Λ = 10 ^-46 km ^-2 .

Beberapa ahli kosmologi mendakwa bahawa nilai pemalar ini yang lebih rendah, yang sudah kecil, pasti menuju ke alam semesta yang terbatas, di mana penguncupan ruang dapat dilaksanakan. Dengan cara ini, Big Crunch akan menjadi akhir alam semesta yang layak.

Teori alam semesta berayun

Juga dikenali sebagai teori alam semesta berdenyut atau Big Bounce, ia mempunyai banyak persamaan dengan Big Crunch.

Itu diusulkan oleh ahli matematik Richard Tolman (1881-1948), yang menduga bahawa alam semesta mengembang kerana dorongan dari Big Bang, tetapi kemudian pengembangan berhenti ketika graviti menjadi kekuatan yang dominan.

Ini telah berlaku secara berkala, oleh itu alam semesta tidak memiliki, atau tidak pernah mempunyai permulaan atau akhir.

Teori alternatif untuk akhir alam semesta

Selain teori Big Crunch dan alam semesta berayun, banyak ahli kosmologi mendakwa bahawa alam semesta lebih baik berakhir dengan Big Rip: kemungkinan pengembangan inilah yang akhirnya memusnahkan jirim, membelahnya semakin banyak.

Dan bahagian lain dari para saintis menganggap bahawa pengembangan memerlukan penyejukan berterusan. Seperti diketahui, pergerakan zarah-zarah penyusun zat berhenti apabila mereka mencapai sifar mutlak, suhu sejuk yang tidak dapat dibayangkan yang belum dapat dicapai.

Sekiranya alam semesta terbuka, pengembangan dapat berterusan tanpa had, kerana suhunya semakin hampir dan hampir ke sifar mutlak. Penyejukan ini, yang dikenali sebagai Pembekuan Besar, akan menyebabkan kematian panas alam semesta pada masa akan datang.

Data terhadap

Dua fakta penting bermaksud bahawa banyak saintis tidak mempercayai Big Crunch sebagai alternatif dalam evolusi alam semesta.

Yang pertama adalah bahawa alam semesta sedang berkembang, fakta yang disahkan secara eksperimental oleh pengamatan bintang-bintang supernova yang jauh dan pengukuran sinaran latar belakang kosmik, sisa-sisa Big Bang.

Sudah tentu, ada kemungkinan bahawa di masa depan ia akan berhenti melakukannya, kerana ada cukup waktu untuk itu dan yang paling penting: ada banyak perkara yang masih belum kita ketahui mengenai alam semesta.

Yang kedua ialah pengukuran kelengkungan alam semesta menunjukkan bahawa geometri alam semesta adalah rata. Dan dalam geometri seperti ini, Big Crunch tidak mungkin dilakukan. Ini terungkap oleh hasil misi Planck, yang menunjukkan bahawa kepadatan alam semesta adalah 5% lebih besar daripada yang diperlukan agar ia ditutup.

Misi Planck adalah projek Badan Angkasa Eropah, yang terdiri daripada satelit buatan yang dilengkapi untuk mengumpulkan data mengenai sifat angkasa. Ia dilancarkan pada tahun 2009 dari Guyana Perancis dan dilengkapi dengan probe, alat pengesan dan teleskop.

Gambar 4. Model satelit Planck, yang dinamakan sebagai penghormatan kepada ahli fizik Jerman Max Planck (1858-1947), pelopor Kuantum Mekanik. Sumber: Wikimedia Commons. Gambar oleh Mike Peel (www.mikepeel.net).

Para saintis menyokong Big Crunch

Di antara mereka yang mempertahankan kemungkinan kejatuhan alam semesta jenis Big Crunch akan datang adalah Nemanja Kaloper dan Antonio Padilla. Para penyelidik ini bekerja dengan model di mana mereka telah mengubah nilai pemalar kosmologi, memperoleh alam semesta yang stabil dan tertutup.

Hasilnya telah diterbitkan dalam Physical Review Letters, namun saat ini tidak ada pengamatan untuk mendukung model baru ini.

Rujukan

1. Harris, W. Bagaimana Teori Big Crunch Berfungsi. Dipulihkan dari: science.howstuffworks.com.
2. Mann, A. Bagaimana Alam Semesta Akan Berakhir? Dipulihkan dari: livescience.com.
3. Moskowitz, C. Kekosongan Tidak Berujung atau Kekacauan Besar: Bagaimana Alam Semesta Akan Berakhir? Dipulihkan dari: space.com.
4. NeoFronteras. Adakah akan berlaku Big Crunch? Dipulihkan dari: neofronteras.com.
5. Steinhardt, P. Evolusi kosmik dalam alam semesta siklik. Dipulihkan dari: arxiv.org.
6. UCDavis. Penyelidikan baru Prof Nemanja Kaloper mengenai akhir alam semesta menghasilkan liputan media yang kuat. Dipulihkan dari: physics.ucdavis.edu.
7. Wikipedia. Keperitan Besar. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org.
8. Wikipedia. Tenaga gelap. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org.