Visatos šiluminė mirtis

Šiam straipsniui ar jo daliai . Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami su šaltiniais.

Šiluminė mirtis – teorinė paskutinioji Visatos raidos fazė, kuomet visa Visatos energija virsta šilumine ir pasiskirsto tolygiai – fizikiniais terminais tariant, pasiekiama maksimalios entropijos būsena.

Šiluminės Visatos mirties teorijos kilmė yra siejama su Viljamo Tomsono (lordo Kelvino) idėjomis. Jis spėjo, kad termodinamikos dėsniuose numatytas mechaninės energijos virtimas yra universalus reiškinys.

Analizė

Viljamas Tomsonas (lordas Kelvinas) 1852 m. pasiūlė visuotinės šiluminės mirties idėją.

Šiluminės visatos mirties hipotezė kilo iš antrojo termodinamikos dėsnio, kuris teigia, kad izoliuotoje sistemoje entropija negali mažėti. Jei Visata egzistuos pakankamai ilgai, ji asimptotiškai pasieks būseną, kuomet visa Visatos energija bus pasiskirsčiusi tolygiai. Kitaip tariant, dėl mechaninės energijos išsiskladymo ilgainiui Visatoje nebegalės egzistuoti joks judėjimas, o visos Visatos temperatūra bus labai artima absoliučiam nuliui. Pirmą kartą tokią mintį 1852 metais pasiūlė Viljamas Tomsonas.

Visatos ateities modeliai

Prielaidos apie Visatos pabaigą žymiai kito, ir dar nežinoma, kuris Visatos modelis yra teisingas. „Uždaros“ Visatos atveju ji savo raidos ciklo pabaigoje vėl susitrauks, ir manoma, kad gale Visata bus labai karšta ir maksimalios entropijos būsenoje - taigi, šiluminės mirties būsena neišvengiama. Jei Visata yra „atvira“, t. y. ji plėsis neapibrėžtą laiko tarpą, ilgainiui ji taip pat atsidurs šiluminės mirties būsenoje, kuomet Visatos temperatūra artės prie absoliutaus nulio, o entropija pasieks maksimalią vertę. Mokslinė bendruomenė šiuo metu (2007 metais) yra linkusi manyti, kad Visata neapibrėžtai plėsis.

Šiluminės mirties fazės

10¹⁴ - 10⁴⁰ metų

Visatoje liks tik supermasyvios juodosios skylės, tačiau jos taip pat ilgainiui išnyks.

Apie 10¹⁴ metus liausis žvaigždžių ir galaktikų formavimasis. Ilgainiui išseks vandenilio, kurį branduolių jungimosi reakcijoms naudoja žvaigždės, Visatoje liks tik planetos, asteroidai, baltosios nykštukės, rudosios nykštukės, neutroninės žvaigždės bei juodosios skylės. Spinduliuojantys objektai ilgainiui išblės ir pasieks aplinkos temperatūrą. Apie 10¹⁵ - 10¹⁶ metais visos planetos ir žvaigždės išklys iš savo orbitų dėl gravitacinių trikdymų. <10³⁶ metais į leptonus ir gama kvantus suskils pusė protonų (manoma, kad protono pusamžis yra 10³⁶ metų), o apie <10⁴⁰ metus protonų skaičius praktiškai pasieks nulį. Vieninteliai materijos šaltiniai bus juodosios skylės, tačiau jos irgi praras masę dėl Hokingo spinduliavimo.

10⁴⁰ - 10¹⁵⁰ metų

Šiame etape likusios juodosios skylės lėtai nyks dėl Hokingo spinduliavimo. Manoma, kad apie 10¹⁵⁰ metais jų nebeliks, ir Visatoje liks tik atsitiktiniai fotonai bei leptonai.

Galutinė visatos lemtis

Suirus paskutiniosioms juodosioms skylėms, Visatos energija pasieks itin mažą vertę. Kol kas nežinia, kas įvyks po to. Spėjama, kad daug akivaizdesni taps kvantiniai reiškiniai.

Taip pat skaitykite

• Didysis sprogimas
• Juodoji skylė