Vor etwa 13,8 Milliarden Jahren wurde die gesamte Energie des heutigen Universums an einem einzigen Ort gespeichert, der durch ein Ereignis namens Urknall entstand.
Unser Verständnis vom Beginn des Universums ist stark. Wenn wir nach außen schauen, können wir erkennen, dass sich unsere Galaxie von allem um uns herum in einem expandierenden Universum entfernt; Ein Blick in die Vergangenheit verrät uns mehr über die Struktur des frühen Universums und wie wir hierher gekommen sind.
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Während wir jedoch eine weithin anerkannte Theorie darüber haben, wie sich das Universum vom Bruchteil einer Sekunde nach dem Urknall bis heute entwickelt hat, ist das Ende des Universums eine ganz andere Frage.
Es gibt vier Haupttheorien, wie das Universum sein Ende erreichen könnte, und jede hängt von der sogenannten kritischen Dichte des Universums ab.
Die kritische Dichte bezieht sich auf die durchschnittliche Dichte der Materie und bestimmt, ob das Universum als „flach“, „offen“ oder „geschlossen“ bezeichnet werden kann. Einfach ausgedrückt, wenn es genug Materie im Universum gibt, wird es schließlich dazu führen, dass es wieder in sich zusammenfällt.
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Der große Crunch
Wenn das Universum „geschlossen“ ist, bedeutet dies, dass genügend Materie vorhanden ist, die durch die Schwerkraft dazu führt, dass sich alles zusammen bewegt. Die Schwerkraft wird zur wichtigsten Kraft im Universum. Es wird schließlich in sich selbst zusammenbrechen und sich wieder zu einer Singularität wie dem Urknall zusammendrücken.
Der große Sprung
In einer anderen Theorie, ähnlich dem Big Crunch, bricht das Universum in sich zusammen. Aber nachdem sie eine Singularität gebildet hat, löst sie einen weiteren Urknall aus. Diese Theorie sagt voraus, dass unser eigener Urknall nicht der Anfang war, sondern einer in einer Reihe von Crunch-and-Bang-Zyklen, die sich unendlich fortsetzen werden.
Das ist die Frage eines geschlossenen Universums. Aber was ist, wenn die Dichte nicht so hoch ist?
Der große Frost
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Wenn das Universum offen ist, mit einer niedrigen kritischen Dichte, wird es sich für immer ausdehnen. Schließlich erreicht alles darin eine Temperatur von absolutem Nullpunkt, und dieses Szenario wird als „Big Freeze“ bezeichnet. Allen Sternen und Galaxien würde der Treibstoff ausgehen und sie würden sterben und sich unendlich weiter voneinander entfernen.
Wenn die kritische Dichte nicht zu niedrig, aber nicht zu hoch ist, würde sich das Universum weiter ausdehnen, aber seine Expansionsrate würde sich verlangsamen und schließlich zum Stillstand kommen. Dies würde unendlich viel Zeit in Anspruch nehmen – und dieses Szenario ist ein „flaches“ Universum. Ein flaches Universum würde auch zum Big Freeze führen.
Astronomen haben die kritische Dichte des Universums mit der WMAP-Sonde der NASA gemessen und entdeckt, dass die tatsächliche Dichte ein flaches Universum vorhersagt. Sie mögen denken, dass dies die Frage löst, welches Szenario die Zukunft bereithält, The Big Freeze, aber so einfach ist es nicht.
Folgeexperimente zeigten jedoch, dass sich die Expansionsrate des Universums, gemessen an der sogenannten Hubble-Konstante, nicht verlangsamt, wie man es in einem flachen Universum erwarten könnte. Tatsächlich beschleunigt es. Der mysteriöse Treiber hinter dieser Beschleunigung ist noch immer nicht verstanden und erhält den Gattungsnamen Dark Energy.
Wir wissen wirklich nicht, ob die Expansion fortgesetzt wird, da wir nicht verstehen, warum sie sich beschleunigt, sagte der Physiker Freeman Dyson BBC .
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Der große Riss
Durch das Hinzufügen von dunkler Energie zu der Mischung ändert sich das potenzielle Schicksal des Universums. In einigen Theorien nimmt die Kraft der dunklen Energie in der Zukunft zu, was dazu führt, dass die Expansionsrate weiter zunimmt, bis sie die Lichtgeschwindigkeit erreicht. Dies endet damit, dass alle Objekte, sogar so groß wie Sterne und Galaxien, in ihre elementaren Elementarteilchen zerrissen werden.
Das Ende des Universums ist nichts, worüber Sie sich Sorgen machen sollten; es wird nicht für Milliarden oder Billionen von Jahren passieren. Wenn Sie jedoch Ihr Geld in eine dieser vier Möglichkeiten investieren möchten, empfehlen wir Big Freeze. Die meisten Anzeichen deuten auf den Big Freeze als wahrscheinlichste Schlussfolgerung hin, aber natürlich könnten Sie Ihre Wette nicht einfordern, selbst wenn Sie richtig lagen.
