Wie wird das Universum enden?
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Was ist wahrscheinlicher - dass sich das Universum für immer ausdehnen wird oder dass es sich zusammenzieht und das Ende des Kosmos verursacht? - Mushahid, 16 Jahre, Chitral, Pakistan.
Vor etwa einem Jahrhundert wussten wir nicht einmal, dass Galaxien existieren.
Dann, in den 1910er Jahren, fanden Astronomen heraus, wie sie die Entfernung zu Merkmalen messen sollten, die "Spiralnebel" genannt wurden, die sie am Himmel sahen. Obwohl diese wie Gaswolken in unserer Nähe aussahen, erkannten die Wissenschaftler, dass es sich um ganze Galaxien mit Milliarden von Sternen handelte, wirklich weit weg.
Sobald wir verstanden haben, was Galaxien waren, stellten wir fest, dass sie sich alle voneinander entfernen und die weiter entfernten sich schneller bewegen - mit anderen Worten, das Universum expandiert.
Seitdem war die Frage: Wird sich das Universum für immer ausdehnen, oder wird es eines Tages zu einem „großen Knall“ werden?
Es gibt einen Grund, warum dies ein Rätsel war. Dies liegt daran, dass die Schwerkraft die Expansion verlangsamen sollte. Alle Galaxien ziehen sich auf dieselbe Weise aneinander, wie die Erde an uns zieht, und bringt uns zurück, wenn wir springen.
Wenn ich einen Ball in die Luft wirke, wird er anfangs schnell, aber dann verlangsamt er sich, hört auf zu steigen und fällt auf die Erde zurück.
Wenn ich es jedoch schnell genug wegwerfe, um mehr als 11 Kilometer pro Sekunde zu fahren (das ist sehr schnell!), Wird es niemals zur Erde zurückkehren. Es wird eine sogenannte "Fluchtgeschwindigkeit" haben - dies ist die Geschwindigkeit, mit der die Schwerkraft der Erde nicht stark genug sein wird, um sie wieder nach unten zu ziehen.
Siehe auch: Ein neues Maß für das expandierende Universum kann zu einer „neuen Physik“ führen
Wenn ich auf dem Mond war, wird es noch einfacher, weil die Masse des Mondes geringer ist: Er ist fast 100 Mal leichter als die Erde. Das bedeutet, dass die Kraft aufgrund der Schwerkraft geringer ist, und daher könnte ich den Ball viel langsamer werfen, und er würde immer noch der Schwerkraft des Mondes entkommen. Etwas mehr als zwei Kilometer pro Sekunde würden das schaffen.
Die Frage lautet also: Wie schwer sind alle Galaxien und bewegen sie sich schnell genug voneinander weg, um die Fluchtgeschwindigkeit zu haben? Wenn ja, würde sich das Universum für immer ausdehnen.
Wir mussten bis in die 1990er Jahre warten, als die Messungen genau genug waren, um die Antwort herauszufinden. Und die Antwort war eine große Überraschung. Als die Astronomen schließlich gemessen hatten, wie sich die Expansion veränderte, stellten sie fest, dass die Schwerkraft sie überhaupt nicht verlangsamte. In der Tat war die Erweiterung Beschleunigen !
Das ist irgendwie verrückt, weil es bedeutet, dass die Schwerkraft umgekehrt läuft: etwas drückt die Galaxien voneinander weg. Es ist so merkwürdig, als würde ich einen Ball sanft in die Luft werfen und zusehen, wie er in den Weltraum beschleunigt.
Wir wissen nicht, was die Beschleunigung verursacht, aber wir nennen es den Namen dunkle Energie.
Auch wenn wir nicht wirklich wissen, was dunkle Energie ist, können wir jetzt die ursprüngliche Frage beantworten - ja, das Universum wird sich für immer erweitern und wir werden einen "großen Einfrieren" erleben, nicht einen "großen Krach".
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Die Galaxien werden sich immer weiter voneinander entfernen, das Universum wird kälter und kälter, und irgendwann werden alle Galaxien außerhalb unserer lokalen Gruppe so schwach und distanziert, dass wir sie überhaupt nicht sehen können - ihr Licht wird uns nicht einmal erreichen können.
Es besteht sogar die Möglichkeit, dass die Beschleunigung so extrem wird, dass sie unsere eigene Galaxie zerreißt und schließlich sogar Atome zerreißt … und uns alle zerstört. Das würde man als "Big Rip" bezeichnen. Wahrscheinlich sind wir jedoch auf einen großen Freeze gefahren.
Das Universum wird also sehr lange dauern, aber die Zukunft wird kalt und dunkel sein.
Dieser Artikel wurde ursprünglich von Tamara Davis auf The Conversation veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.
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