빅 크런치

Big Crunch
빅 크런치의 예상되는 동작 애니메이션

크런치는 우주궁극적인 운명에 대한 가상의 시나리오로, 우주의 팽창은 결국 역전되고, 궁극적으로 우주 규모 인자가 0에 도달하게 되며, 이는 또 다른 빅뱅을 시작으로 하는 우주의 재편이 일어날 수 있는 사건이다.대부분의 증거는 이 가설이 옳지 않다는 것을 보여준다.대신, 천문학적 관찰은 중력에 의해 느려지기 보다는 우주의 팽창이 가속되고 있다는 것을 보여주며, 우주가 [1][2][3]열사로 끝날 가능성이 훨씬 더 높다는 것을 암시한다.

개요

빅 크런치 시나리오는 우주 전체에 걸쳐 물질의 밀도가 충분히 높아 중력이 빅뱅으로 시작된 팽창을 극복할 수 있을 것이라는 가설을 세웠다.FLRW 우주론은 평균 에너지 밀도, 허블 매개변수 및 우주 상수를 바탕으로 팽창이 결국 멈출지 여부를 예측할 수 있습니다.만약 미터법 팽창이 멈추면, 수축은 불가피하게 뒤따를 것이고, 시간이 지날수록 가속되어 일종의 중력 붕괴로 우주를 끝낼 것이다.

" 바운스"라고 불리는 보다 구체적인 이론은 우주가 처음 시작했던 상태로 붕괴하고 나서 또 다른 빅뱅을 일으킬 수 있다고 제안합니다. 그래서 이런 식으로 우주는 영원히 지속될 것이지만 팽창과 수축의 단계를 거치게 될 것입니다.[4]

1990년대 후반과 2000년대 초반의 실험적인 증거(즉, 먼 초신성의 표준 초점 관측, 그리고 우주 마이크로파 [5]배경의 잘 분해된 매핑)는 우주의 팽창이 중력에 의해 느려지는 것이 아니라 오히려 가속화되고 있다는 결론을 이끌어냈다.2011년 노벨 물리학상은 이 [1]발견에 기여한 연구자들에게 수여되었다.

물리학자 로저 펜로즈는 우주가 모든 물질이 부패하여 빛으로 변할 때까지 팽창하는 등각 순환 우주론이라고 불리는 일반 상대성 이론을 발전시켰습니다.우주의 어떤 것도 그것과 관련된 시간이나 거리 척도를 가지고 있지 않기 때문에, 그것은 빅뱅과 같아진다.[6]Penrose와 Gurzadyan은 우주 마이크로파 배경에서 컨포멀 순환 우주론의 징후가 잠재적으로 발견될 수 있다고 제안했다; 2020년 현재,[7] 이것들은 발견되지 않았다.

물리 이론의 경험적 시나리오

만약 0도 이하로 충분히 통과하는 단조롭게 감소하는 전위를 진화하는 스칼라장에 의해 구동되는 5진수의 형태가 암흑 에너지와 현재의 데이터(특히 암흑 에너지에 대한 관측 제약)의 (주) 설명이라면, 우주의 가속 팽창은 t 내의 수축과 반대일 것이다.그는 다음 1억 년의 우주 가까운 미래입니다.안드레이-이하스-스테인하르트 연구에 따르면, 이 시나리오는 "자연적으로 순환 우주론양자 중력에 대한 최근의 추측"과 일치한다.이 연구는 느린 수축 단계가 "우주가 새로운 팽창 단계로 전환하기 전에 약 10억 y의 기간 동안 지속될 것"[8][9][10]을 시사한다.

영향들

폴 데이비스는 빅 크런치가 현재로부터 약 1000억 년 후에 일어나는 시나리오를 고려했다.그의 모형에서 수축하는 우주는 팽창하는 단계와 거의 반대로 진화할 것이다.먼저, 은하단과 그 다음 은하는 합쳐질 것이고, CMB 광자가 블루쉬프트되면서 우주 마이크로파 배경의 온도가 올라가기 시작할 것입니다.별들은 결국 서로 너무 가까워져서 서로 충돌하기 시작할 것이다.일단 CMB가 M형 별보다 뜨거워지면(데이비스의 모델에서는 빅 크런치 약 50만년 전), 그들은 더 이상 열을 방출할 수 없고 증발할 때까지 스스로 요리할 것이다; 이것은 O형 별이 빅 크런치 약 100,000년 전에 끓어 없어질 때까지 연속적으로 뜨거운 별들에 대해 계속된다.마지막 몇 분 동안, 우주의 온도는 원자와 원자핵이 분해되어 이미 합쳐진 블랙홀로 빨려 들어갈 이다.빅뱅이 일어날 때 우주의 모든 물질은 빅뱅과 비슷한 [11]무한히 뜨겁고 밀도가 높은 특이점으로 분쇄될 것이다.빅 크런치 이후 또 다른 빅뱅이 일어나 새로운 우주가 탄생할 수도 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b "The Nobel Prize in Physics 2011". NobelPrize.org. Retrieved 2020-09-27.
  2. ^ Falk, Dan (22 June 2020). "This Cosmologist Knows How It's All Going to End". Quanta Magazine. Retrieved 2020-09-27.
  3. ^ Perlmutter, Saul (April 2003). "Supernovae, Dark Energy, and the Accelerating Universe". Physics Today. 56 (4): 53–60. Bibcode:2003PhT....56d..53P. doi:10.1063/1.1580050. ISSN 0031-9228.
  4. ^ "Jennifer Bergman, The Big Crunch, Windows to the Universe (2003)". Archived from the original on 2010-03-16. Retrieved 2009-02-15.
  5. ^ Wang, Yun; Kratochvil, Jan Michael; Linde, Andrei; Shmakova, Marina (2004). "Current observational constraints on cosmic doomsday". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2004 (12): 006. arXiv:astro-ph/0409264. Bibcode:2004JCAP...12..006W. doi:10.1088/1475-7516/2004/12/006. S2CID 56436935.
  6. ^ 펜로즈, 로저"Cycle of Time: 새로운 우주관 (하드커버)" (2011년)
  7. ^ Jow, Dylan L.; Scott, Douglas (2020-03-09). "Re-evaluating evidence for Hawking points in the CMB". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2020 (3): 021. arXiv:1909.09672. Bibcode:2020JCAP...03..021J. doi:10.1088/1475-7516/2020/03/021. ISSN 1475-7516. S2CID 202719103.
  8. ^ Yirka, Bob. "Predicting how soon the universe could collapse if dark energy has quintessence". phys.org. Retrieved 14 May 2022.
  9. ^ "The universe could stop expanding 'remarkably soon', study suggests". livescience.com. 2 May 2022. Retrieved 14 May 2022.
  10. ^ Andrei, Cosmin; Ijjas, Anna; Steinhardt, Paul J. (12 April 2022). "Rapidly descending dark energy and the end of cosmic expansion". Proceedings of the National Academy of Sciences. 119 (15): e2200539119. arXiv:2201.07704. Bibcode:2022PNAS..11900539A. doi:10.1073/pnas.2200539119. ISSN 0027-8424. PMID 35380902. S2CID 247476377.
  11. ^ Davies, Paul (1997). The Last Three Minutes: Conjectures About The Ultimate Fate of the Universe. Basic Books. ISBN 978-0-465-03851-0.