สิบทฤษฎีเกี่ยวกับการตายของจักรวาลของเรา การกดทับของเอกภพหรือวิธีทำให้ดาวทั้งหมดอยู่ในทางช้างเผือก ความร้อนมรณะบวกกับหลุมดำ

คู่มือสู่ความเป็นไปไม่ได้ สิ่งเหลือเชื่อ และปาฏิหาริย์

ในห้องใต้หลังคาร้างซึ่งอยู่ไม่ไกลจากบริติชมิวเซียม:

คอร์เนลิอุสหยิบกระดาษเปล่าแผ่นหนึ่งผ่านลูกกลิ้งแล้วเริ่มพิมพ์ จุดเริ่มต้นของเรื่องราวของเขาคือบิ๊กแบงเอง เนื่องจากจักรวาลได้ออกเดินทางสู่เส้นทางแห่งอนาคตที่ขยายตัวเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ หลังจากอัตราเงินเฟ้อพุ่งกระฉูดชั่วครู่ จักรวาลก็ถูกโยนเข้าสู่ช่วงการเปลี่ยนภาพต่อเนื่องกันและก่อตัวเป็นสสารส่วนเกินเหนือปฏิสสาร ในช่วงยุคแรกนี้ จักรวาลไม่มีโครงสร้างของจักรวาลเลย

หลังจากหนึ่งล้านปีและกระดาษหลายรีม คอร์นีเลียสก็เข้าสู่วัยของดวงดาว ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ดาวฤกษ์ถือกำเนิดขึ้นอย่างแข็งขัน ผ่านวงจรชีวิตของพวกมัน และสร้างพลังงานผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์ บทที่สดใสนี้ปิดลงเมื่อกาแล็กซีหมดก๊าซไฮโดรเจน การก่อตัวดาวฤกษ์หยุดลง และดาวแคระแดงที่มีอายุยาวนานที่สุดก็ค่อยๆ ดับลง

คอร์นีเลียสพิมพ์ดีดไม่หยุด นำเสนอเรื่องราวของเขาในยุคแห่งการสลายตัว โดยมีดาวแคระน้ำตาล ดาวแคระขาว ดาวนิวตรอน และหลุมดำ กลางทะเลทรายอันหนาวเหน็บนี้ สสารมืดค่อย ๆ สะสมอยู่ภายในดาวฤกษ์ที่ตายแล้วและทำลายล้างเป็นรังสีที่ส่งพลังให้กับจักรวาล การสลายตัวของโปรตอนเข้าสู่ฉากในตอนท้ายของบทนี้ เนื่องจากพลังงานมวลของเศษซากของดาวฤกษ์ที่เสื่อมโทรมค่อยๆ ระบายออก และชีวิตที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบก็ตายไปโดยสมบูรณ์

เมื่อนักเขียนผู้เหนื่อยล้ายังคงทำงานต่อไป ฮีโร่เพียงคนเดียวในเรื่องราวของเขาคือหลุมดำ แต่หลุมดำไม่สามารถอยู่ได้ตลอดไป วัตถุที่มืดเหล่านี้เปล่งแสงอ่อนเช่นเคยจะระเหยในกระบวนการทางกลควอนตัมที่ช้า ในกรณีที่ไม่มีแหล่งพลังงานอื่น จักรวาลถูกบังคับให้ทำกับแสงจำนวนน้อยนี้ หลังจากที่หลุมดำที่ใหญ่ที่สุดได้ระเหยหายไป พลบค่ำช่วงเปลี่ยนผ่านของยุคหลุมดำทำให้เกิดความมืดที่ลึกยิ่งขึ้น

ในตอนต้นของบทสุดท้าย คอร์นีเลียสกระดาษหมด แต่ไม่มีเวลา ไม่มีวัตถุที่เป็นตัวเอกในจักรวาลอีกต่อไป แต่มีเพียงผลิตภัณฑ์ที่ไร้ประโยชน์ที่เหลืออยู่จากหายนะของจักรวาลครั้งก่อน ในยุคมืดนิรันดร์ที่หนาวเย็น มืดมิด และห่างไกลนี้ กิจกรรมของจักรวาลช้าลงอย่างเห็นได้ชัด ระดับพลังงานที่ต่ำมากนั้นสอดคล้องกับช่วงเวลาขนาดใหญ่ หลังจากวัยหนุ่มสาวที่ร้อนแรงและวัยกลางคนที่สดใส จักรวาลปัจจุบันค่อยๆ คืบคลานเข้าสู่ความมืด

เมื่อเอกภพมีอายุมากขึ้น ลักษณะของจักรวาลก็เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ในแต่ละขั้นตอนของวิวัฒนาการในอนาคต จักรวาลยังคงรักษากระบวนการทางกายภาพที่ซับซ้อนและพฤติกรรมที่น่าสนใจอื่นๆ ชีวประวัติของเราเกี่ยวกับเอกภพตั้งแต่กำเนิดในการระเบิดจนถึงการเลื่อนที่ยาวและค่อยเป็นค่อยไปในความมืดนิรันดร์ มีพื้นฐานมาจากความเข้าใจสมัยใหม่เกี่ยวกับกฎแห่งฟิสิกส์และความมหัศจรรย์ของฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เนื่องจากความกว้างขวางและทั่วถึงของทุนการศึกษาสมัยใหม่ เรื่องราวนี้จึงนำเสนอวิสัยทัศน์ที่เป็นไปได้มากที่สุดของอนาคตที่เราสามารถสร้างได้

ตัวเลขใหญ่บ้า

เมื่อเราพูดถึงพฤติกรรมแปลกใหม่มากมายที่จักรวาลอาจมีในอนาคต ผู้อ่านอาจคิดว่าอะไรก็เกิดขึ้นได้ แต่มันไม่ใช่ แม้จะมีความเป็นไปได้ทางกายภาพมากมาย แต่เหตุการณ์ที่เป็นไปได้ทางทฤษฎีเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่จะเกิดขึ้นจริง

ประการแรก กฎแห่งฟิสิกส์กำหนดข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับพฤติกรรมที่ได้รับอนุญาต ต้องปฏิบัติตามกฎการอนุรักษ์พลังงานทั้งหมด ต้องไม่ละเมิดกฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า แนวความคิดหลักคือกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ซึ่งระบุอย่างเป็นทางการว่าเอนโทรปีรวมของระบบทางกายภาพต้องเพิ่มขึ้น กล่าวโดยคร่าว ๆ กฎหมายนี้แนะนำว่าระบบต่างๆ จะต้องพัฒนาไปสู่สภาวะของความผิดปกติที่เพิ่มขึ้น ในทางปฏิบัติ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ทำให้ความร้อนไหลจากวัตถุร้อนไปยังวัตถุเย็น มากกว่าในทางกลับกัน

แต่แม้ภายในขอบเขตของกระบวนการที่อนุญาตโดยกฎฟิสิกส์ เหตุการณ์มากมายที่อาจเกิดขึ้นในหลักการไม่เคยเกิดขึ้นจริง สาเหตุทั่วไปประการหนึ่งคือใช้เวลานานเกินไป และกระบวนการอื่นๆ เกิดขึ้นก่อนเพื่อนำหน้าพวกเขา ตัวอย่างที่ดีของแนวโน้มนี้คือกระบวนการหลอมเย็น ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วเกี่ยวกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ภายในดาวฤกษ์ นิวเคลียสที่เสถียรที่สุดที่เป็นไปได้ทั้งหมดคือนิวเคลียสของเหล็ก นิวเคลียสที่มีขนาดเล็กกว่าจำนวนมาก เช่น ไฮโดรเจนหรือฮีเลียมจะสูญเสียพลังงานหากพวกมันสามารถรวมกันเป็นนิวเคลียสของเหล็กได้ ที่ปลายอีกด้านของตารางธาตุ นิวเคลียสที่ใหญ่กว่า เช่น ยูเรเนียม ก็จะสูญเสียพลังงานเช่นกัน หากแบ่งออกเป็นส่วนๆ และจากส่วนเหล่านี้ พวกมันสามารถก่อตัวเป็นนิวเคลียสของเหล็ก เหล็กเป็นสถานะพลังงานต่ำสุดที่มีให้กับนิวเคลียส นิวเคลียสมีแนวโน้มที่จะอยู่ในรูปของเหล็ก แต่อุปสรรคด้านพลังงานป้องกันไม่ให้การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นได้ง่ายภายใต้สภาวะส่วนใหญ่ ตามกฎแล้วเพื่อเอาชนะอุปสรรคด้านพลังงานเหล่านี้จำเป็นต้องมีอุณหภูมิสูงหรือเป็นเวลานาน

พิจารณาสสารที่เป็นของแข็งชิ้นใหญ่ เช่น หินหรือดาวเคราะห์ โครงสร้างของวัตถุแข็งนี้ไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าทั่วไป เช่น แรงที่เกี่ยวข้องกับพันธะเคมี แทนที่จะคงองค์ประกอบนิวเคลียร์ดั้งเดิมไว้ โดยหลักการแล้วสสารสามารถจัดเรียงตัวมันเองใหม่เพื่อให้นิวเคลียสของอะตอมทั้งหมดกลายเป็นเหล็ก เพื่อให้มีการปรับโครงสร้างสสารดังกล่าว นิวเคลียสจะต้องเอาชนะแรงไฟฟ้าที่ยึดสารนี้ไว้ในรูปแบบที่มีอยู่ และแรงผลักไฟฟ้าที่นิวเคลียสทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน แรงไฟฟ้าเหล่านี้สร้างเกราะป้องกันพลังงานที่แข็งแกร่ง เหมือนกับสิ่งกีดขวางที่แสดงในรูปที่ 23. เนื่องจากสิ่งกีดขวางนี้ นิวเคลียสจึงต้องจัดกลุ่มใหม่ผ่านอุโมงค์กลควอนตัม (เมื่อนิวเคลียสทะลุผ่านสิ่งกีดขวาง ดังนั้น ชิ้นส่วนของเราจะแสดงให้เห็นกิจกรรมนิวเคลียร์ หากมีเวลาเพียงพอ หินทั้งก้อนหรือทั้งโลกก็จะกลายเป็นเหล็กบริสุทธิ์

การปรับโครงสร้างนิวเคลียสดังกล่าวจะใช้เวลานานแค่ไหน? กิจกรรมนิวเคลียร์ประเภทนี้จะเปลี่ยนแกนของหินให้เป็นเหล็กในเวลาประมาณหนึ่งร้อยห้าร้อยทศวรรษของจักรวาลวิทยา หากกระบวนการนิวเคลียร์นี้เกิดขึ้น พลังงานส่วนเกินจะถูกปล่อยออกสู่อวกาศ เนื่องจากนิวเคลียสของเหล็กสอดคล้องกับสถานะพลังงานที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม กระบวนการหลอมนิวเคลียร์แบบเย็นนี้จะไม่มีวันเสร็จสิ้น มันไม่เคยแม้แต่จะเริ่มต้นจริงๆ โปรตอนทั้งหมดที่ประกอบเป็นนิวเคลียสจะสลายตัวเป็นอนุภาคขนาดเล็กกว่ามากก่อนที่นิวเคลียสจะถูกแปลงเป็นธาตุเหล็ก แม้แต่อายุขัยของโปรตอนที่ยาวนานที่สุดก็ยังน้อยกว่าสองร้อยทศวรรษของจักรวาลวิทยา ซึ่งสั้นกว่าช่วงเวลาขนาดใหญ่ที่จำเป็นสำหรับการหลอมรวมด้วยความเย็นอย่างมาก กล่าวอีกนัยหนึ่งนิวเคลียสจะสลายตัวก่อนที่จะมีโอกาสกลายเป็นเหล็ก

กระบวนการทางกายภาพอื่นที่ใช้เวลานานเกินไปที่จะถือว่ามีความสำคัญสำหรับจักรวาลวิทยาคือการขุดอุโมงค์ดาวฤกษ์ที่เสื่อมโทรมลงในหลุมดำ เนื่องจากหลุมดำเป็นสถานะพลังงานต่ำสุดสำหรับดาวฤกษ์ วัตถุประเภทแคระขาวที่เสื่อมโทรมจึงมีพลังงานมากกว่าหลุมดำที่มีมวลเท่ากัน ดังนั้น หากดาวแคระขาวสามารถแปลงร่างเป็นหลุมดำได้เอง มันจะปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมา อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมักไม่เกิดขึ้นเนื่องจากอุปสรรคด้านพลังงานที่เกิดจากแรงดันของก๊าซที่เสื่อมสภาพ ซึ่งคงไว้ซึ่งการดำรงอยู่ของดาวแคระขาว

แม้จะมีอุปสรรคด้านพลังงาน แต่ดาวแคระขาวก็สามารถแปลงร่างเป็นหลุมดำผ่านอุโมงค์กลควอนตัมได้ เนื่องจากหลักการความไม่แน่นอน อนุภาคทั้งหมด (1057 หรือมากกว่านั้น) ที่ประกอบเป็นดาวแคระขาวสามารถตกอยู่ภายในพื้นที่ขนาดเล็กจนทำให้เกิดหลุมดำได้ อย่างไรก็ตาม เหตุการณ์สุ่มนี้ใช้เวลานานมาก - ประมาณ 10 76 ทศวรรษจักรวาลวิทยา เป็นไปไม่ได้ที่จะพูดเกินจริงถึงขนาดที่ใหญ่โตอย่างแท้จริงของ 10 76 ทศวรรษจักรวาลวิทยา ถ้าช่วงเวลาขนาดใหญ่นี้เขียนเป็นปี เราจะได้หน่วยที่มีศูนย์ 10 76 ตัว เราอาจไม่ได้เริ่มเขียนตัวเลขนี้ในหนังสือด้วยซ้ำ: มันจะอยู่ในลำดับศูนย์หนึ่งสำหรับโปรตอนทุกตัวในจักรวาลสมัยใหม่ที่มองเห็นได้ บวกหรือลบสองสามคำสั่งของขนาด ไม่จำเป็นต้องพูด โปรตอนจะสลายตัวและดาวแคระขาวจะหายไปนานก่อนที่จักรวาลจะเข้าสู่ทศวรรษที่ 1076 ของจักรวาลวิทยา

เกิดอะไรขึ้นในกระบวนการของการขยายตัวในระยะยาว?

แม้ว่าหลายเหตุการณ์จะแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย แต่ก็ยังมีความเป็นไปได้ทางทฤษฎีมากมาย หมวดหมู่ที่กว้างที่สุดสำหรับพฤติกรรมในอนาคตของจักรวาลจะขึ้นอยู่กับว่าจักรวาลเปิด แบนราบ หรือปิด เอกภพเปิดหรือแบนราบจะขยายตัวตลอดไป ในขณะที่เอกภพปิดจะเกิดการหดตัวใหม่หลังจากเวลาผ่านไประยะหนึ่ง ซึ่งขึ้นอยู่กับสถานะเริ่มต้นของเอกภพ อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการเก็งกำไรมากขึ้น เราพบว่าวิวัฒนาการในอนาคตของจักรวาลอาจซับซ้อนกว่ารูปแบบการจำแนกประเภทง่ายๆ นี้มาก

ปัญหาหลักคือเราสามารถทำการวัดทางกายภาพที่มีความหมายเท่านั้น ดังนั้นจึงสรุปได้ชัดเจนเกี่ยวกับพื้นที่ท้องถิ่นของจักรวาล - ส่วนที่ล้อมรอบด้วยขอบฟ้าจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ เราสามารถวัดความหนาแน่นรวมของจักรวาลภายในภูมิภาคนี้ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณสองหมื่นล้านปีแสง แต่การวัดความหนาแน่นภายในปริมาตรท้องถิ่นนี้ ไม่ได้กำหนดชะตากรรมระยะยาวของเอกภพโดยรวม เนื่องจากจักรวาลของเราอาจมีขนาดใหญ่กว่ามาก

ตัวอย่างเช่น สมมติว่าเราสามารถวัดได้ว่าความหนาแน่นของจักรวาลนั้นเกินค่าที่จำเป็นในการปิดจักรวาล เราจะได้ข้อสรุปจากการทดลองว่าในอนาคตจักรวาลของเราควรมีการบีบอัดซ้ำ เห็นได้ชัดว่าจักรวาลจะถูกส่งผ่านลำดับความเร่งของภัยธรรมชาติที่นำไปสู่เหตุการณ์กระทืบใหญ่ดังที่อธิบายไว้ในหัวข้อถัดไป แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด บริเวณท้องถิ่นของจักรวาลของเรา - ส่วนที่เราสังเกตพบอยู่ในสถานการณ์สมมติอาร์มาเก็ดดอนในจินตนาการนี้ - สามารถซ้อนอยู่ภายในพื้นที่ที่ใหญ่กว่ามากและมีความหนาแน่นต่ำกว่ามาก ในกรณีนี้ มีเพียงบางส่วนของจักรวาลทั้งหมดเท่านั้นที่จะรอดจากการบีบอัด ส่วนที่เหลือซึ่งครอบคลุมส่วนใหญ่ของจักรวาลอาจยังคงขยายตัวต่อไปอย่างไม่มีกำหนด

ผู้อ่านอาจไม่เห็นด้วยกับเราและกล่าวว่าความซับซ้อนดังกล่าวมีประโยชน์เพียงเล็กน้อย: ส่วนของเราในจักรวาลยังคงถูกกำหนดให้อยู่รอดจากการบีบอัดซ้ำ โลกของเราจะหนีไม่พ้นความพินาศและความตายอยู่ดี การมองภาพรวมอย่างรวดเร็วนี้ทำให้มุมมองของเราเปลี่ยนไปอย่างมาก หากเอกภพที่ใหญ่กว่ามีชีวิตอยู่โดยรวม การตายของพื้นที่ท้องถิ่นของเราก็ไม่ใช่โศกนาฏกรรมเช่นนี้ เราจะไม่ปฏิเสธว่าการทำลายเมืองใดเมืองหนึ่งบนโลก อันเนื่องมาจากแผ่นดินไหว เป็นเหตุการณ์ที่เลวร้าย แต่ก็ยังห่างไกลจากความเลวร้ายอย่างการทำลายล้างโลกทั้งใบ ในทำนองเดียวกัน การสูญเสียส่วนเล็กๆ ส่วนหนึ่งของจักรวาลทั้งหมดก็ไม่เสียหายเท่ากับการสูญเสียทั้งจักรวาล กระบวนการทางกายภาพ เคมี และชีวภาพที่ซับซ้อนยังคงสามารถเกิดขึ้นได้ในอนาคตอันไกลโพ้น ณ ที่ใดที่หนึ่งในจักรวาล การล่มสลายของเอกภพในท้องถิ่นของเราอาจเป็นเพียงหายนะอีกชุดหนึ่งของภัยพิบัติทางดาราศาสตร์ที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต ได้แก่ การตายของดวงอาทิตย์ การสิ้นสุดของชีวิตบนโลก การระเหยและการกระเจิงของกาแล็กซีของเรา การสลายของโปรตอน และ ดังนั้นการทำลายของสสารธรรมดาทั้งหมด การระเหยของหลุมดำ ฯลฯ

การอยู่รอดของเอกภพที่ใหญ่ขึ้นทำให้เกิดโอกาสในการได้รับความรอด ไม่ว่าจะเป็นการเดินทางจริงในระยะทางไกล หรือการปลดปล่อยทดแทนผ่านการส่งข้อมูลผ่านสัญญาณแสง เส้นทางหลบหนีนี้อาจเป็นเรื่องยากหรือถึงกับถูกห้ามได้ ขึ้นอยู่กับว่าบริเวณปิดของกาลอวกาศ-เวลาของเรานั้นเข้ากับพื้นที่ที่ใหญ่กว่าของจักรวาลได้อย่างไร อย่างไรก็ตาม ความจริงที่ว่าชีวิตสามารถดำเนินต่อไปในที่อื่นทำให้ความหวังยังคงมีอยู่

หากพื้นที่ในท้องถิ่นของเราหดตัวลงอีกครั้ง อาจไม่มีเวลาเพียงพอสำหรับเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ทั้งหมดที่อธิบายไว้ในหนังสือเล่มนี้ที่จะเกิดขึ้นในส่วนของเราในจักรวาล อย่างไรก็ตาม ในท้ายที่สุด กระบวนการเหล่านี้จะยังคงเกิดขึ้นในที่อื่นในจักรวาล ซึ่งห่างไกลจากเรา เวลาที่เรามีเวลาก่อนที่ส่วนท้องถิ่นของจักรวาลจะบีบอัดใหม่นั้นขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของส่วนท้องถิ่น แม้ว่าการวัดทางดาราศาสตร์สมัยใหม่บ่งชี้ว่าความหนาแน่นของมันต่ำพอที่ส่วนท้องถิ่นของเราในจักรวาลจะไม่ยุบตัวเลย แต่สสารที่มองไม่เห็นเพิ่มเติมอาจซ่อนตัวอยู่ในความมืด ค่าความหนาแน่นสูงสุดที่เป็นไปได้คือประมาณสองเท่าของค่าที่จำเป็นสำหรับส่วนท้องถิ่นของจักรวาลที่จะปิด แต่ถึงแม้จะมีความหนาแน่นสูงสุดนี้ จักรวาลก็ไม่สามารถเริ่มหดตัวได้จนกว่าจะผ่านไปอย่างน้อยสองหมื่นล้านปี ข้อจำกัดในครั้งนี้จะทำให้เราล่าช้าอย่างน้อยอีกห้าหมื่นล้านปีของ Big Crunch เวอร์ชันท้องถิ่น

สถานการณ์ที่ตรงกันข้ามอาจเกิดขึ้นได้เช่นกัน จักรวาลในท้องถิ่นของเราอาจมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำ ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับชีวิตนิรันดร์ อย่างไรก็ตาม แพตช์กาลอวกาศในท้องถิ่นนี้สามารถซ้อนกันได้ภายในพื้นที่ขนาดใหญ่กว่ามากและมีความหนาแน่นสูงกว่ามาก ในกรณีนี้ เมื่อขอบฟ้าจักรวาลวิทยาในพื้นที่ของเรามีขนาดใหญ่พอที่จะรวมพื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีความหนาแน่นสูงขึ้น เอกภพในท้องถิ่นของเราจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของเอกภพที่ใหญ่ขึ้นซึ่งถูกกำหนดให้รับการบีบอัดใหม่

สถานการณ์การทำลายล้างนี้ต้องการให้เอกภพในพื้นที่ของเรามีเรขาคณิตจักรวาลวิทยาเกือบแบนราบ เพราะเมื่อนั้นอัตราการขยายตัวยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง เรขาคณิตที่เกือบแบนราบช่วยให้บริเวณที่ใหญ่ขึ้นและใหญ่ขึ้นของเอกภพระดับเมตาสเกล (ภาพรวมของเอกภพ) มีอิทธิพลต่อเหตุการณ์ในท้องถิ่น พื้นที่โดยรอบขนาดใหญ่นี้ต้องหนาแน่นพอที่จะอยู่รอดได้ในท้ายที่สุด มันต้องมีชีวิตอยู่นานพอ (นั่นคือไม่ยุบเร็วเกินไป) เพื่อให้ขอบฟ้าจักรวาลวิทยาของเราจะเติบโตเป็นขนาดใหญ่ที่จำเป็น

หากแนวคิดเหล่านี้เกิดขึ้นจริงในอวกาศ จักรวาลในท้องถิ่นของเราก็ไม่ "เหมือนกัน" เลยเท่ากับพื้นที่ที่ใหญ่กว่ามากของจักรวาลที่ดูดซับไว้ ดังนั้น ในระยะทางที่ไกลพอสมควร หลักการจักรวาลวิทยาจะถูกละเมิดอย่างชัดเจน: จักรวาลจะไม่เหมือนกันทุกจุดในอวกาศ (เป็นเนื้อเดียวกัน) และไม่จำเป็นต้องเหมือนกันในทุกทิศทาง (ไอโซทรอปิก) ศักยภาพนี้ไม่ได้ลบล้างการใช้หลักการจักรวาลวิทยาของเราในการศึกษาประวัติศาสตร์ในอดีต (เช่นเดียวกับในทฤษฎีบิ๊กแบง) เนื่องจากจักรวาลมีความชัดเจนและเป็นเนื้อเดียวกันและมีมิติเท่ากันภายในพื้นที่ของกาลอวกาศในท้องถิ่นของเรา ซึ่งปัจจุบันมีประมาณหนึ่งหมื่นล้าน รัศมีของแสงในรัศมี ปี ความเบี่ยงเบนที่อาจเกิดขึ้นจากความเป็นเนื้อเดียวกันและไอโซโทรปีหมายถึงขนาดใหญ่ ซึ่งหมายความว่าสามารถปรากฏได้ในอนาคตเท่านั้น

น่าแปลกที่เราสามารถกำหนดขอบเขตธรรมชาติของพื้นที่ขนาดใหญ่ของจักรวาลที่อยู่นอกขอบฟ้าจักรวาลวิทยาของเราได้ จากการตรวจวัด รังสีพื้นหลังคอสมิกมีความเป็นเนื้อเดียวกันอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างอย่างมากในความหนาแน่นของจักรวาล แม้ว่าจะอยู่นอกขอบฟ้าจักรวาลวิทยา ย่อมทำให้เกิดการเต้นเป็นจังหวะในการแผ่รังสีพื้นหลังที่สม่ำเสมอนี้อย่างแน่นอน ดังนั้น การไม่มีความผันผวนที่มีนัยสำคัญบ่งชี้ว่าการรบกวนของความหนาแน่นที่มีนัยสำคัญใดๆ ที่คาดหวังจะต้องอยู่ห่างจากเรามาก แต่ถ้าความปั่นป่วนที่มีความหนาแน่นสูงอยู่ไกลออกไป พื้นที่ในจักรวาลของเราก็อาจมีชีวิตอยู่นานพอก่อนจะพบพวกมัน ช่วงเวลาที่เร็วที่สุดที่เป็นไปได้เมื่อความแตกต่างอย่างมากในความหนาแน่นจะมีผลกระทบต่อส่วนหนึ่งของจักรวาลจะอยู่ที่ประมาณสิบเจ็ดทศวรรษจักรวาลวิทยา แต่เป็นไปได้มากว่าเหตุการณ์ที่เปลี่ยนแปลงจักรวาลนี้จะเกิดขึ้นในภายหลัง ตามทฤษฎีส่วนใหญ่ของจักรวาลที่พองตัว จักรวาลของเราจะยังคงความเป็นเนื้อเดียวกันและเกือบจะแบนราบเป็นเวลาหลายร้อยหรือหลายพันทศวรรษของจักรวาลวิทยา

บีบใหญ่

หากจักรวาล (หรือบางส่วนของจักรวาล) ถูกปิด แรงโน้มถ่วงจะมีชัยเหนือการขยายตัวและการหดตัวที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จะเริ่มขึ้น จักรวาลดังกล่าวที่เกิดการล่มสลายอีกครั้งจะจบลงด้วยข้อไขข้อข้องใจที่รู้จักกันในชื่อ บีบใหญ่. ความผันผวนหลายอย่างที่กำหนดลำดับเวลาของเอกภพที่หดตัวได้รับการพิจารณาครั้งแรกโดยเซอร์มาร์ติน รีส ซึ่งปัจจุบันคือนักดาราศาสตร์แห่งราชวงศ์อังกฤษ เมื่อจักรวาลเข้าสู่ตอนจบที่ยิ่งใหญ่นี้ จะไม่มีการขาดแคลนภัยพิบัติ

และแม้ว่าเอกภพจะมีแนวโน้มขยายตัวตลอดไป แต่เรามั่นใจไม่มากก็น้อยว่าความหนาแน่นของเอกภพจะต้องไม่เกินสองเท่าของค่าความหนาแน่นวิกฤต เมื่อรู้ขอบเขตบนนี้แล้ว เราสามารถระบุได้ว่า ขั้นต่ำเวลาที่เป็นไปได้ที่เหลืออยู่ก่อนการล่มสลายของจักรวาลใน Big Crunch คือประมาณห้าหมื่นล้านปี วันพิพากษายังห่างไกลจากการวัดเวลาของมนุษย์ ดังนั้นควรจ่ายค่าเช่าต่อไปอย่างสม่ำเสมอ

สมมุติว่าสองหมื่นล้านปีต่อมา เมื่อถึงขนาดสูงสุด เอกภพจะเกิดการหดตัวอีกครั้ง ในเวลานั้น จักรวาลจะมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าในปัจจุบัน อุณหภูมิของรังสีพื้นหลังจะอยู่ที่ประมาณ 1.4 องศาเคลวิน: ครึ่งหนึ่งของค่าปัจจุบัน หลังจากที่เอกภพเย็นตัวลงจนถึงอุณหภูมิต่ำสุดนี้ การยุบตัวที่ตามมาจะทำให้ร้อนขึ้นเมื่อมันเคลื่อนเข้าหา Big Crunch อย่างรวดเร็ว ในกระบวนการบีบอัดนี้ โครงสร้างทั้งหมดที่สร้างขึ้นโดยจักรวาลจะถูกทำลาย: กระจุกดาว กาแล็กซี่ ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และแม้แต่องค์ประกอบทางเคมีเอง

ประมาณสองหมื่นล้านปีหลังจากเริ่มการบีบอัดใหม่ เอกภพจะกลับคืนสู่ขนาดและความหนาแน่นของเอกภพสมัยใหม่ และในช่วงสี่หมื่นล้านปี จักรวาลเคลื่อนไปข้างหน้าด้วยโครงสร้างขนาดใหญ่แบบเดียวกันโดยประมาณ ดวงดาวยังคงเกิด วิวัฒนาการ และตายต่อไป ดาวฤกษ์ขนาดเล็กที่ประหยัดน้ำมันอย่าง Proxima Centauri เพื่อนบ้านที่ใกล้ชิดของเราไม่มีเวลามากพอที่จะผ่านวิวัฒนาการที่สำคัญใดๆ กาแลคซีบางแห่งชนกันและรวมเข้าด้วยกันภายในกระจุกหลัก แต่ส่วนใหญ่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง กาแล็กซี่เดียวใช้เวลามากกว่าสี่หมื่นล้านปีในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างไดนามิกของมัน โดยการย้อนกลับกฎการขยายตัวของฮับเบิล กาแลคซีบางแห่งจะเคลื่อนที่เข้าใกล้กาแลคซีของเรามากขึ้น แทนที่จะเคลื่อนที่ออกห่างจากกาแลคซี เป็นเพียงแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงสีน้ำเงินที่น่าสงสัยเท่านั้นที่จะทำให้นักดาราศาสตร์มองเห็นความหายนะที่กำลังจะเกิดขึ้น

กระจุกดาราจักรที่แยกจากกัน ซึ่งกระจัดกระจายอยู่ในอวกาศอันกว้างใหญ่และผูกมัดอย่างหลวม ๆ ในกลุ่มก้อนและด้าย จะยังคงไม่บุบสลายจนกว่าจักรวาลจะเล็กลงจนเล็กกว่าปัจจุบันถึงห้าเท่า ในช่วงเวลาของการรวมกันในอนาคตตามสมมุติฐานนี้ กระจุกดาราจักรรวมตัวกัน ในเอกภพปัจจุบัน กระจุกกาแลคซีครอบครองเพียงประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของปริมาตร อย่างไรก็ตาม เมื่อจักรวาลย่อขนาดเหลือเพียงหนึ่งในห้าของขนาดปัจจุบัน กระจุกดาวจะเต็มพื้นที่เกือบทั้งหมด ดังนั้นจักรวาลจะกลายเป็นกระจุกดาราจักรขนาดยักษ์กลุ่มหนึ่ง แต่ดาราจักรในยุคนี้เองยังคงรักษาความเป็นเอกเทศไว้ได้

ในขณะที่การหดตัวยังคงดำเนินต่อไป ในไม่ช้าจักรวาลจะเล็กลงกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันร้อยเท่า ในขั้นตอนนี้ ความหนาแน่นเฉลี่ยของเอกภพจะเท่ากับความหนาแน่นเฉลี่ยของดาราจักร ดาราจักรจะทับซ้อนกัน และดาวแต่ละดวงจะไม่อยู่ในดาราจักรใดอีกต่อไป จากนั้นทั้งจักรวาลจะกลายเป็นกาแลคซี่ขนาดยักษ์ที่เต็มไปด้วยดวงดาว อุณหภูมิพื้นหลังของจักรวาลที่สร้างขึ้นโดยรังสีพื้นหลังของจักรวาลเพิ่มขึ้นเป็น 274 องศาเคลวินใกล้จุดหลอมเหลวของน้ำแข็ง เนื่องจากเหตุการณ์ที่อัดแน่นขึ้นหลังยุคนี้ การดำเนินเรื่องต่อจากตำแหน่งของปลายฝั่งตรงข้ามของไทม์ไลน์จะสะดวกกว่ามาก: เวลาที่เหลืออยู่จนถึงบิ๊กครันช์ เมื่ออุณหภูมิของเอกภพถึงจุดหลอมเหลวของน้ำแข็ง จักรวาลของเราจะมีประวัติศาสตร์ในอนาคตอีกสิบล้านปี

จนถึงจุดนี้ สิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ภาคพื้นดินยังคงดำเนินต่อไปโดยไม่ขึ้นกับวิวัฒนาการของจักรวาลที่เกิดขึ้นรอบๆ อันที่จริงความอบอุ่นของท้องฟ้าในที่สุดจะละลายวัตถุคล้ายดาวพลูโตที่เยือกแข็งที่ลอยอยู่รอบ ๆ ระบบสุริยะทุกดวงและให้โอกาสสุดท้ายที่ชีวิตจะรุ่งเรืองในจักรวาล ฤดูใบไม้ผลิที่ผ่านมาค่อนข้างสั้นนี้จะสิ้นสุดลงเนื่องจากอุณหภูมิของรังสีพื้นหลังยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง กับการสูญเสียน้ำของเหลวทั่วทั้งจักรวาล มากหรือน้อยพร้อม ๆ กัน มีการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด มหาสมุทรกำลังเดือดพล่าน และท้องฟ้ายามค่ำคืนก็สว่างกว่าท้องฟ้าในตอนกลางวันที่เราเห็นจากโลกทุกวันนี้ เหลือเวลาเพียงหกล้านปีก่อนการล่มสลายครั้งสุดท้าย สิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบที่รอดตายจะต้องอยู่ภายในส่วนลึกของดาวเคราะห์หรือพัฒนากลไกการระบายความร้อนที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพ

หลังจากการล่มสลายครั้งสุดท้าย ครั้งแรกของกระจุก และจากนั้นของกาแล็กซี่เอง ดวงดาวก็อยู่ในแนวไฟต่อไป หากไม่มีอะไรเกิดขึ้น ไม่ช้าก็เร็ว ดวงดาวจะชนกันและทำลายล้างซึ่งกันและกันเมื่อเผชิญกับการกดทับที่ต่อเนื่องและทำลายล้างทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ชะตากรรมที่โหดร้ายเช่นนี้จะผ่านพ้นมันไปได้ เพราะดวงดาวจะค่อยๆ ยุบตัวลงทีละน้อย นานก่อนที่จักรวาลจะหนาแน่นพอที่จะเกิดการชนกันของดวงดาวได้ เมื่ออุณหภูมิของรังสีพื้นหลังที่หดตัวอย่างต่อเนื่องสูงกว่าอุณหภูมิพื้นผิวของดาวฤกษ์ ซึ่งอยู่ระหว่างสี่ถึงหกพันองศาเคลวิน สนามรังสีจะเปลี่ยนโครงสร้างของดาวได้อย่างมีนัยสำคัญ และแม้ว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์จะยังคงดำเนินต่อไปภายในดาวฤกษ์ แต่พื้นผิวของพวกมันก็ระเหยไปภายใต้อิทธิพลของสนามรังสีภายนอกที่แรงมาก ดังนั้นการแผ่รังสีพื้นหลังจึงเป็นสาเหตุหลักของการทำลายดาวฤกษ์

เมื่อดวงดาวเริ่มระเหย ขนาดของจักรวาลจะเล็กกว่าในปัจจุบันประมาณสองพันเท่า ในยุคที่ปั่นป่วนนี้ ท้องฟ้ายามค่ำคืนดูสดใสราวกับพื้นผิวของดวงอาทิตย์ ความสั้นของเวลาที่เหลืออยู่นั้นยากจะลืมเลือน: การแผ่รังสีที่แรงที่สุดช่วยขจัดข้อสงสัยที่คงเหลือไม่ถึงหนึ่งล้านปีจนกว่าจะสิ้นสุด นักดาราศาสตร์คนใดที่มีความชำนาญด้านเทคโนโลยีที่จะมีชีวิตอยู่เพื่อดูยุคนี้อาจจำได้ด้วยความประหลาดใจที่ลาออกว่าหม้อน้ำเดือดพล่านของจักรวาลที่พวกเขาสังเกตเห็น - ดวงดาวที่แช่แข็งบนท้องฟ้าที่สว่างไสวเท่ากับดวงอาทิตย์ - ไม่น้อยไปกว่าการกลับมาของความขัดแย้งของ Olbers จักรวาลที่เก่าและคงที่อย่างไม่สิ้นสุด

แกนดาวฤกษ์หรือดาวแคระน้ำตาลใดๆ ที่รอดตายจากยุคการระเหยนี้จะถูกฉีกเป็นชิ้นๆ อย่างไม่สมควรอย่างยิ่ง เมื่ออุณหภูมิของรังสีพื้นหลังถึง 10 ล้านองศาเคลวิน ซึ่งเทียบได้กับสถานะปัจจุบันของบริเวณศูนย์กลางของดาวฤกษ์ เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใดๆ ที่เหลืออยู่สามารถจุดไฟและนำไปสู่การระเบิดที่รุนแรงและน่าตื่นเต้นที่สุด ดังนั้นวัตถุที่เป็นตัวเอกที่สามารถเอาตัวรอดจากการระเหยกลายเป็นไอจะส่งผลต่อบรรยากาศทั่วไปของวันสิ้นโลก กลายเป็นระเบิดไฮโดรเจนที่น่าอัศจรรย์

ดาวเคราะห์ในจักรวาลที่หดตัวจะแบ่งปันชะตากรรมของดวงดาว ก้อนก๊าซขนาดยักษ์ เช่น ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ระเหยเบากว่าดาวฤกษ์มาก และเหลือแต่แกนกลางเท่านั้น ซึ่งแยกไม่ออกจากดาวเคราะห์บนพื้นโลก น้ำที่เป็นของเหลวใดๆ ได้ระเหยหายไปจากพื้นผิวของดาวเคราะห์มานานแล้ว และในไม่ช้าชั้นบรรยากาศของพวกมันก็จะเป็นไปตามตัวอย่างของมัน เหลือเพียงที่รกร้างว่างเปล่าและแห้งแล้ง พื้นผิวหินละลายและชั้นของหินเหลวค่อยๆ หนาขึ้น กลืนโลกทั้งใบในที่สุด แรงโน้มถ่วงทำให้เศษที่หลอมละลายที่สลายหายไปจากการกระจัดกระจายและพวกมันสร้างบรรยากาศซิลิเกตหนักซึ่งจะรั่วไหลออกสู่อวกาศ ดาวเคราะห์ที่ระเหยกลายเป็นเปลวไฟที่พร่างพรายหายไปอย่างไร้ร่องรอย

เมื่อดาวเคราะห์ออกจากที่เกิดเหตุ อะตอมของอวกาศระหว่างดวงดาวเริ่มสลายตัวเป็นนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่เป็นส่วนประกอบ รังสีพื้นหลังจะรุนแรงมากจนโฟตอน (อนุภาคของแสง) ได้รับพลังงานเพียงพอที่จะปล่อยอิเล็กตรอน เป็นผลให้ในช่วงสองสามแสนปีที่ผ่านมาอะตอมหยุดอยู่และสสารสลายตัวเป็นอนุภาคที่มีประจุ รังสีพื้นหลังมีปฏิกิริยารุนแรงกับอนุภาคที่มีประจุเหล่านี้ เนื่องจากสสารและรังสีมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด โฟตอนพื้นหลังของจักรวาลซึ่งเดินทางโดยปราศจากสิ่งกีดขวางมาเกือบหกหมื่นล้านปีนับตั้งแต่รวมตัวกันใหม่ กระทบพื้นผิวของการกระเจิง "ต่อไป" ของพวกมัน

Rubicon ถูกข้ามเมื่อจักรวาลย่อขนาดเหลือเพียงหนึ่งหมื่นของขนาดปัจจุบัน ในขั้นตอนนี้ ความหนาแน่นของรังสีมีมากกว่าความหนาแน่นของสสาร - นี่เป็นเพียงกรณีที่เกิดขึ้นทันทีหลังบิ๊กแบง รังสีเริ่มครอบงำจักรวาลอีกครั้ง เนื่องจากสสารและการแผ่รังสีมีพฤติกรรมแตกต่างกันเพราะผ่านการหดตัว การหดตัวเพิ่มเติมจึงเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อเอกภพประสบกับการเปลี่ยนแปลงนี้ เหลือเวลาอีกเพียงหมื่นปี

เมื่อเหลือเวลาเพียงสามนาทีก่อนการบีบอัดขั้นสุดท้าย นิวเคลียสของอะตอมจะเริ่มสลายตัว การเสื่อมสลายนี้จะดำเนินต่อไปจนถึงวินาทีสุดท้าย ซึ่งเมื่อถึงเวลานั้นนิวเคลียสอิสระทั้งหมดจะถูกทำลาย ยุคของการต่อต้านการสังเคราะห์นิวเคลียสนี้ค่อนข้างแตกต่างจากการสังเคราะห์นิวคลีโอการสังเคราะห์ที่รุนแรงที่เกิดขึ้นในช่วงสองสามนาทีแรกของยุคดึกดำบรรพ์ ในช่วงสองสามนาทีแรกของประวัติศาสตร์จักรวาล มีเพียงองค์ประกอบที่เบาที่สุดเท่านั้นที่ก่อตัวขึ้น ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน ฮีเลียม และลิเธียมเล็กน้อย ในช่วงสองสามนาทีที่ผ่านมา มีนิวเคลียสหนักมากมายในอวกาศ นิวเคลียสของเหล็กมีพันธะที่แข็งแกร่งที่สุด ดังนั้นการสลายตัวของพวกมันจึงต้องการพลังงานสูงสุดต่ออนุภาค อย่างไรก็ตาม เอกภพที่หดตัวลงจะสร้างอุณหภูมิและพลังงานที่สูงขึ้นเรื่อยๆ ไม่ช้าก็เร็ว แม้แต่นิวเคลียสของเหล็กก็จะตายในสภาพแวดล้อมที่ทำลายล้างอย่างบ้าคลั่งนี้ ในวินาทีสุดท้ายของชีวิตของจักรวาล ไม่มีองค์ประกอบทางเคมีใดหลงเหลืออยู่ในนั้น โปรตอนและนิวตรอนเป็นอิสระอีกครั้ง - ในวินาทีแรกของประวัติศาสตร์จักรวาล

ถ้าอย่างน้อยบางชีวิตยังคงอยู่ในจักรวาลในยุคนี้ ช่วงเวลาแห่งการทำลายล้างของนิวเคลียสจะกลายเป็นคุณลักษณะนั้น เพราะพวกเขาจะไม่กลับมา หลังจากเหตุการณ์นี้ จะไม่เหลือสิ่งใดในจักรวาลที่แม้จะห่างไกลจากชีวิตบนโลกที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ จะไม่มีคาร์บอนเหลืออยู่ในจักรวาล สิ่งมีชีวิตใดๆ ที่สามารถเอาตัวรอดจากการสลายตัวของนิวเคลียสจะต้องเป็นของสายพันธุ์ที่แปลกใหม่อย่างแท้จริง บางทีสิ่งมีชีวิตที่มีปฏิสัมพันธ์รุนแรงอาจเห็นวินาทีสุดท้ายของชีวิตของจักรวาล

วินาทีสุดท้ายคล้ายกับภาพยนตร์บิ๊กแบงที่แสดงย้อนหลัง หลังจากการสลายของนิวเคลียส เมื่อเพียงหนึ่งไมโครวินาทีแยกจักรวาลออกจากความตาย โปรตอนและนิวตรอนเองก็สลายตัว และจักรวาลกลายเป็นทะเลแห่งควาร์กอิสระ ในขณะที่การบีบอัดยังคงดำเนินต่อไป จักรวาลจะร้อนขึ้นและหนาแน่นขึ้น และกฎของฟิสิกส์ก็ดูเหมือนจะเปลี่ยนแปลงไปในจักรวาล เมื่อจักรวาลมีอุณหภูมิประมาณ 10 15 องศาเคลวิน แรงนิวเคลียร์แบบอ่อนและแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะรวมกันเป็นแรงไฟฟ้าอ่อน เหตุการณ์นี้เป็นการเปลี่ยนเฟสของจักรวาลวิทยา ซึ่งชวนให้นึกถึงการเปลี่ยนแปลงของน้ำแข็งเป็นน้ำ เมื่อเราเข้าใกล้พลังงานที่สูงขึ้น เมื่อใกล้หมดเวลา เราจะย้ายออกจากหลักฐานการทดลองโดยตรง โดยที่การเล่าเรื่อง ไม่ว่าเราจะชอบหรือไม่ กลับกลายเป็นการเก็งกำไรมากขึ้น และเรายังคง ท้ายที่สุด เอกภพยังมีเวลาเหลืออีก 10 -11 วินาทีของประวัติศาสตร์

การเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญครั้งต่อไปจะเกิดขึ้นเมื่อกำลังแรงรวมตัวกับแรงไฟฟ้าแรงต่ำ งานนี้มีชื่อว่า สหภาพที่ยิ่งใหญ่, รวมพลังพื้นฐานของธรรมชาติสามในสี่: แรงนิวเคลียร์อย่างแรง, แรงนิวเคลียร์ที่อ่อนแอและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า การรวมชาตินี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงถึง 10 28 องศาเคลวินอย่างไม่น่าเชื่อ เมื่อจักรวาลเหลือเวลาเพียง 10 -37 วินาทีในการมีชีวิตอยู่

เหตุการณ์สำคัญสุดท้ายที่เราสามารถทำเครื่องหมายบนปฏิทินของเราคือการรวมแรงโน้มถ่วงกับแรงอีกสามอย่าง เหตุการณ์สำคัญนี้เกิดขึ้นเมื่อเอกภพหดตัวถึงอุณหภูมิประมาณ 10 32 องศาเคลวิน และเหลือเวลาเพียง 10 -43 วินาทีก่อนบิ๊กครันช์ อุณหภูมิหรือพลังงานนี้มักเรียกว่า ค่าพลังค์. น่าเสียดายที่นักวิทยาศาสตร์ไม่มีทฤษฎีทางกายภาพที่คงเส้นคงวาสำหรับระดับพลังงานดังกล่าว ซึ่งทั้งสี่พลังพื้นฐานของธรรมชาติจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียว เมื่อการรวมพลังทั้งสี่นี้เกิดขึ้นในระหว่างการบีบอัดใหม่ ความเข้าใจในปัจจุบันของเราเกี่ยวกับกฎของฟิสิกส์ไม่เพียงพออีกต่อไป จะเกิดอะไรขึ้นต่อไปเราไม่รู้

ปรับจักรวาลของเราอย่างละเอียด

เมื่อพิจารณาถึงเหตุการณ์ที่เป็นไปไม่ได้และไม่น่าเชื่อ ให้เรานึกถึงเหตุการณ์ที่พิเศษที่สุดที่เกิดขึ้น นั่นคือการกำเนิดของชีวิต จักรวาลของเราเป็นสถานที่ที่สะดวกสบายสำหรับชีวิตอย่างที่เรารู้ อันที่จริง หน้าต่างฟิสิกส์ดาราศาสตร์ทั้งสี่บานมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาของมัน ดาวเคราะห์ หน้าต่างที่เล็กที่สุดของดาราศาสตร์คือบ้านของสิ่งมีชีวิต พวกเขาให้ "จานเพาะเชื้อ" ซึ่งชีวิตสามารถเกิดขึ้นและวิวัฒนาการได้ ความสำคัญของดวงดาวก็ชัดเจนเช่นกัน พวกมันเป็นแหล่งพลังงานที่จำเป็นสำหรับวิวัฒนาการทางชีววิทยา บทบาทพื้นฐานประการที่สองของดาวคือ เช่นเดียวกับนักเล่นแร่แปรธาตุ พวกมันก่อตัวเป็นธาตุที่หนักกว่าฮีเลียม นั่นคือ คาร์บอน ออกซิเจน แคลเซียม และนิวเคลียสอื่นๆ ที่ประกอบเป็นรูปแบบของชีวิตที่เรารู้จัก

กาแล็กซีก็มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกัน แม้ว่าจะไม่ชัดเจนนักก็ตาม หากปราศจากอิทธิพลของกาแล็กซี ธาตุหนักที่เกิดจากดวงดาวจะกระจายไปทั่วทั้งจักรวาล องค์ประกอบหนักเหล่านี้เป็นส่วนประกอบสำคัญที่ประกอบเป็นดาวเคราะห์และทุกรูปแบบชีวิต กาแล็กซีซึ่งมีมวลมากและมีแรงดึงดูดอย่างแรง ทำให้ก๊าซที่อุดมด้วยสารเคมีเหลืออยู่หลังจากการกระเจิงของดาวฤกษ์ ต่อจากนั้น ก๊าซที่ผ่านการแปรรูปก่อนหน้านี้จะรวมอยู่ในดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และมนุษย์รุ่นต่อๆ ไป ดังนั้น แรงดึงดูดจากแรงโน้มถ่วงของดาราจักรจึงทำให้แน่ใจได้ว่าธาตุหนักจะพร้อมสำหรับดาวฤกษ์รุ่นต่อๆ ไป และสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์หินเช่นโลกของเรา

หากเราพูดถึงระยะทางที่ใหญ่ที่สุด เอกภพเองก็จะต้องมีคุณสมบัติที่จำเป็นในการทำให้เกิดและการพัฒนาของชีวิต และในขณะที่เราไม่มีอะไรเลยแม้แต่น้อยที่คล้ายกับความเข้าใจที่สมบูรณ์ของชีวิตและวิวัฒนาการของมัน ข้อกำหนดพื้นฐานอย่างหนึ่งที่ค่อนข้างแน่นอน: มันใช้เวลานาน การเกิดขึ้นของมนุษย์ใช้เวลาประมาณสี่พันล้านปีบนโลกของเรา และเราพร้อมที่จะเดิมพันว่า ไม่ว่าในกรณีใด อย่างน้อยหนึ่งพันล้านปีจะต้องผ่านไปเพื่อการเกิดขึ้นของชีวิตที่ชาญฉลาด ดังนั้น เอกภพโดยรวมจะต้องมีชีวิตอยู่เป็นเวลาหลายพันล้านปีเพื่อให้ชีวิตมีวิวัฒนาการ อย่างน้อยก็ในกรณีของชีววิทยาที่แม้แต่คล้ายคลึงกับของเราอย่างคลุมเครือ

คุณสมบัติของเอกภพโดยรวมยังทำให้สามารถจัดสภาพแวดล้อมทางเคมีที่เอื้อต่อการพัฒนาชีวิตได้ แม้ว่าธาตุที่หนักกว่า เช่น คาร์บอนและออกซิเจน จะถูกสังเคราะห์ในดาวฤกษ์ แต่ไฮโดรเจนก็เป็นองค์ประกอบที่สำคัญเช่นกัน มันเป็นส่วนหนึ่งของสองในสามอะตอมของน้ำ H 2 O ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของชีวิตบนโลกของเรา เมื่อพิจารณาจากจักรวาลอันกว้างใหญ่ที่เป็นไปได้และคุณสมบัติที่เป็นไปได้ของจักรวาล เราสังเกตเห็นว่าเป็นผลมาจากการสังเคราะห์นิวเคลียสในยุคแรกเริ่ม ไฮโดรเจนทั้งหมดสามารถถูกแปรรูปเป็นฮีเลียมและธาตุที่หนักกว่าได้ หรือเอกภพอาจขยายตัวอย่างรวดเร็วจนโปรตอนและอิเล็กตรอนไม่เคยมาบรรจบกันเพื่อก่อตัวเป็นอะตอมไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม จักรวาลอาจสิ้นสุดได้โดยปราศจากการสร้างอะตอมไฮโดรเจนที่ประกอบเป็นโมเลกุลของน้ำ หากปราศจากสิ่งมีชีวิตธรรมดาๆ ก็ไม่เกิด

เมื่อพิจารณาจากการพิจารณาเหล่านี้แล้ว เป็นที่ชัดเจนว่าจักรวาลของเรามีคุณสมบัติที่จำเป็นจริง ๆ ที่ช่วยให้เราดำรงอยู่ได้ ด้วยกฎฟิสิกส์ที่กำหนดโดยค่าคงที่ทางกายภาพ ขนาดของแรงพื้นฐานและมวลของอนุภาคมูลฐาน จักรวาลของเราสร้างกาแล็กซี ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิตตามธรรมชาติ หากกฎทางกายภาพมีรูปแบบที่แตกต่างกันเล็กน้อย จักรวาลของเราอาจไม่เอื้ออำนวยโดยสิ้นเชิงและยากจนอย่างยิ่งในทางดาราศาสตร์

ให้เราอธิบายการปรับจูนจักรวาลอย่างละเอียดที่จำเป็นในรายละเอียดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย กาแล็กซีซึ่งเป็นวัตถุทางดาราศาสตร์ที่จำเป็นต่อชีวิตอย่างหนึ่ง เกิดขึ้นเมื่อแรงโน้มถ่วงเพิ่มขึ้นจากการขยายตัวของเอกภพและทำให้พื้นที่ในท้องถิ่นหดตัว หากแรงโน้มถ่วงลดลงมากหรืออัตราการขยายตัวของเอกภพเร็วกว่ามาก ในตอนนี้ก็จะไม่มีดาราจักรเพียงแห่งเดียวในอวกาศ เอกภพจะยังคงสลายไป แต่ไม่มีโครงสร้างที่มีแรงโน้มถ่วง อย่างน้อยก็ ณ จุดนี้ในประวัติศาสตร์ของจักรวาล ในทางกลับกัน หากแรงโน้มถ่วงมีค่ามากกว่านั้นมากหรืออัตราการขยายตัวของจักรวาลจะต่ำกว่ามาก จักรวาลทั้งมวลก็จะยุบตัวลงอีกครั้งใน Big Crunch นานก่อนการก่อตัวของดาราจักรจะเริ่มขึ้น ไม่ว่าในกรณีใด จักรวาลสมัยใหม่ของเราจะไม่มีชีวิต ซึ่งหมายความว่ากรณีที่น่าสนใจของจักรวาลที่เต็มไปด้วยกาแลคซีและโครงสร้างขนาดใหญ่อื่นๆ จำเป็นต้องมีการประนีประนอมเล็กน้อยระหว่างแรงโน้มถ่วงและอัตราการขยายตัว และจักรวาลของเราได้ตระหนักถึงการประนีประนอมดังกล่าว

สำหรับดวงดาว การปรับทฤษฎีฟิสิกส์อย่างละเอียดที่จำเป็นนั้นสัมพันธ์กับสภาวะที่เข้มงวดยิ่งขึ้น ปฏิกิริยาฟิวชันที่เกิดขึ้นในดวงดาวมีบทบาทสำคัญสองประการที่จำเป็นต่อการวิวัฒนาการของชีวิต ได้แก่ การผลิตพลังงานและการผลิตธาตุหนัก เช่น คาร์บอนและออกซิเจน ในการที่ดาวจะมีบทบาท พวกมันต้องมีชีวิตอยู่เป็นเวลานาน มีอุณหภูมิใจกลางที่สูงเพียงพอ และอยู่ร่วมกันอย่างเพียงพอ เพื่อให้ปริศนาทั้งหมดเหล่านี้เข้าที่ จักรวาลจะต้องมีคุณสมบัติพิเศษมากมาย

บางทีตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดอาจมาจากฟิสิกส์นิวเคลียร์ ปฏิกิริยาฟิวชันและโครงสร้างนิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับขนาดของปฏิกิริยารุนแรง นิวเคลียสของอะตอมมีอยู่เป็นโครงสร้างที่ถูกผูกมัดเพราะแรงอย่างแรงสามารถทำให้โปรตอนอยู่ใกล้กัน แม้ว่าการผลักไฟฟ้าของโปรตอนที่มีประจุบวกมีแนวโน้มที่จะฉีกนิวเคลียสออกจากกัน หากพลังอันแข็งแกร่งนั้นอ่อนลงเล็กน้อย มันก็จะไม่มีนิวเคลียสหนัก จากนั้นจะไม่มีคาร์บอนในจักรวาล ดังนั้นจึงไม่มีรูปแบบชีวิตที่อิงจากคาร์บอน ในทางกลับกัน ถ้าแรงนิวเคลียร์อย่างแรงนั้นแรงกว่านั้น โปรตอนสองตัวก็สามารถรวมกันเป็นคู่ที่เรียกว่าไดโพรตอนได้ ในกรณีนี้ แรงจะรุนแรงมากจนโปรตอนทั้งหมดในจักรวาลจะรวมกันเป็นไดโพรตอนหรือโครงสร้างนิวเคลียร์ที่ใหญ่กว่า และจะไม่มีไฮโดรเจนธรรมดาเหลืออยู่เลย หากไม่มีไฮโดรเจน ก็ไม่มีน้ำในจักรวาล ดังนั้นเราจึงไม่รู้จักรูปแบบชีวิต โชคดีสำหรับเรา จักรวาลของเรามีกำลังแรงในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อให้ไฮโดรเจน น้ำ คาร์บอน และส่วนประกอบที่จำเป็นอื่นๆ ของชีวิต

ในทำนองเดียวกัน หากแรงนิวเคลียร์ที่อ่อนแอมีความแข็งแกร่งต่างกันมาก ก็จะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการวิวัฒนาการของดาว ตัวอย่างเช่น หากปฏิกิริยาที่อ่อนแอนั้นแข็งแกร่งกว่ามาก เมื่อเทียบกับปฏิกิริยารุนแรง ปฏิกิริยานิวเคลียร์ภายในดวงดาวจะดำเนินไปในอัตราที่สูงกว่ามาก เนื่องจากอายุของดาวจะลดลงอย่างมาก เราจะต้องเปลี่ยนชื่อของการโต้ตอบที่อ่อนแอ จักรวาลมีความล่าช้าในเรื่องนี้เนื่องจากช่วงของมวลดาวฤกษ์ - ดาวฤกษ์ขนาดเล็กมีอายุยืนยาวกว่าและสามารถใช้ขับเคลื่อนวิวัฒนาการทางชีววิทยาแทนดวงอาทิตย์ได้ อย่างไรก็ตาม ความดันของก๊าซที่เสื่อมสภาพ (จากกลศาสตร์ควอนตัม) ป้องกันไม่ให้ดาวเผาไหม้ไฮโดรเจนทันทีที่มวลของพวกมันมีขนาดเล็กเกินไป ดังนั้น แม้แต่อายุขัยของดาวฤกษ์ที่มีอายุยืนยาวที่สุดก็จะลดลงอย่างมาก ทันทีที่อายุขัยสูงสุดของดาวตกต่ำกว่าเครื่องหมายพันล้านปี การพัฒนาชีวิตก็ถูกคุกคามทันที ค่าที่แท้จริงของปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอนั้นน้อยกว่าค่าแรงที่แข็งแกร่งหลายล้านเท่า เนื่องจากดวงอาทิตย์เผาผลาญไฮโดรเจนอย่างช้าๆ และเป็นธรรมชาติ ซึ่งจำเป็นต่อการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก

ต่อไป ให้พิจารณาดาวเคราะห์ ซึ่งเป็นวัตถุทางดาราศาสตร์ที่เล็กที่สุดที่จำเป็นสำหรับชีวิต การก่อตัวของดาวเคราะห์ต้องการให้จักรวาลสร้างธาตุหนัก และด้วยเหตุนี้ ข้อจำกัดทางนิวเคลียร์แบบเดียวกับที่ได้อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว นอกจากนี้ การมีอยู่ของดาวเคราะห์ต้องการให้อุณหภูมิพื้นหลังของเอกภพต่ำเพียงพอสำหรับของแข็งที่จะควบแน่น หากจักรวาลของเรามีขนาดเล็กกว่าที่เป็นอยู่ตอนนี้เพียงหกเท่า และร้อนกว่าพันเท่า อนุภาคฝุ่นระหว่างดวงดาวก็จะระเหยไป และไม่มีวัตถุดิบสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์หิน ในจักรวาลสมมุติที่ร้อนระอุนี้ แม้แต่การก่อตัวของดาวเคราะห์ยักษ์ก็ยังถูกระงับไว้อย่างมาก โชคดีที่จักรวาลของเราเย็นพอที่จะทำให้เกิดดาวเคราะห์ได้

การพิจารณาอีกประการหนึ่งคือความเสถียรระยะยาวของระบบสุริยะทันทีจากการก่อตัวของมัน ในกาแล็กซีสมัยใหม่ของเรา ทั้งการโต้ตอบและการเผชิญหน้าของดวงดาวนั้นหายากและอ่อนแอเนื่องจากความหนาแน่นของดาวฤกษ์ที่ต่ำมาก หากดาราจักรของเรามีจำนวนดาวเท่ากัน แต่มีขนาดเล็กกว่าร้อยเท่า ความหนาแน่นของดาวฤกษ์ที่เพิ่มขึ้นจะนำไปสู่ความน่าจะเป็นที่ค่อนข้างสูงที่ดาวดวงอื่นจะเข้าสู่ระบบสุริยะของเรา ซึ่งจะทำลายวงโคจรของดาวเคราะห์ การชนกันของจักรวาลดังกล่าวสามารถเปลี่ยนวงโคจรของโลกและทำให้โลกของเราอยู่ไม่ได้หรือทำให้โลกออกจากระบบสุริยะโดยสิ้นเชิง ไม่ว่าในกรณีใดความหายนะดังกล่าวจะหมายถึงจุดจบของชีวิต โชคดีที่ในกาแล็กซีของเรา เวลาโดยประมาณที่ระบบสุริยะของเราจะอยู่รอดจากการชนที่เปลี่ยนเส้นทางนั้นมากเกินกว่าเวลาที่จำเป็นสำหรับการวิวัฒนาการชีวิต

เราเห็นว่าจักรวาลที่มีอายุยืนยาวซึ่งประกอบด้วยกาแล็กซี ดาว และดาวเคราะห์ นั้นต้องการชุดค่าคงที่พื้นฐานที่ค่อนข้างพิเศษซึ่งกำหนดค่าของแรงหลัก ดังนั้นการปรับแต่งอย่างละเอียดจึงทำให้เกิดคำถามพื้นฐาน: เหตุใดจักรวาลของเราจึงมีคุณสมบัติเฉพาะเหล่านี้ที่ก่อให้เกิดชีวิตในที่สุดสำหรับความจริงที่ว่ากฎทางกายภาพเป็นเพียงเพื่อให้การดำรงอยู่ของเราเป็นเรื่องบังเอิญที่น่าทึ่งอย่างแท้จริง ดูเหมือนว่าจักรวาลจะรู้เรื่องการปรากฏตัวที่กำลังจะเกิดขึ้นของเรา แน่นอน หากเงื่อนไขแตกต่างกัน เราจะไม่อยู่ที่นี่และจะไม่มีใครคิดถึงเรื่องนี้ อย่างไรก็ตาม คำถาม "ทำไม" นี้ไม่ได้หายไป

เข้าใจว่า ทำไมกฎทางกายภาพอย่างที่มันเป็น นำเราไปสู่ขอบเขตของการพัฒนาวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ มีการหยิบยกคำอธิบายเบื้องต้นแล้ว แต่คำถามยังคงเปิดอยู่ เนื่องจากวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 20 ได้ให้ความเข้าใจในการทำงานที่ดีของ อะไรเป็นกฎฟิสิกส์ของเรา เราสามารถหวังว่าวิทยาศาสตร์ของศตวรรษที่ 21 จะทำให้เราเข้าใจในสิ่งที่ ทำไมกฎทางกายภาพก็เป็นเช่นนั้น คำใบ้บางอย่างในทิศทางนี้เริ่มปรากฏขึ้นแล้ว ดังที่เราจะได้เห็นในอีกสักครู่

ความซับซ้อนนิรันดร์

ความบังเอิญที่ดูเหมือนเป็นเรื่องบังเอิญ (ที่เอกภพมีคุณสมบัติพิเศษอย่างแม่นยำที่ช่วยให้กำเนิดและวิวัฒนาการของชีวิต) ดูเหมือนปาฏิหาริย์น้อยกว่ามากหากเรายอมรับว่าจักรวาลของเรา - ขอบเขตของกาลอวกาศ - เวลาที่เราเชื่อมต่อ - เป็นเพียงหนึ่งในอื่น ๆ นับไม่ถ้วน จักรวาล กล่าวอีกนัยหนึ่งจักรวาลของเราเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ลิขสิทธิ์- จักรวาลขนาดมหึมาซึ่งแต่ละแห่งมีกฎหมายฟิสิกส์ฉบับของตัวเอง ในกรณีนี้ จำนวนทั้งสิ้นของเอกภพจะใช้กฎฟิสิกส์ที่แปรผันได้ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ชีวิตจะพัฒนาได้เฉพาะในเอกภพเหล่านั้นที่มีกฎทางกายภาพที่ถูกต้องเท่านั้น จากนั้นความจริงที่ว่าเราบังเอิญอาศัยอยู่ในจักรวาลที่มีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับชีวิตก็ชัดเจน

มาชี้แจงความแตกต่างระหว่าง "จักรวาลอื่น" และ "ส่วนอื่น" ของจักรวาลของเรา รูปทรงขนาดใหญ่ของกาลอวกาศอาจซับซ้อนมาก ปัจจุบัน เราอาศัยอยู่ในชิ้นส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันของจักรวาล ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณสองหมื่นล้านปีแสง พื้นที่นี้แสดงถึงส่วนหนึ่งของพื้นที่ที่สามารถมีผลเชิงสาเหตุกับเราในเวลาที่กำหนด เมื่อจักรวาลเคลื่อนไปสู่อนาคต พื้นที่ของกาล-อวกาศที่มีผลกระทบต่อเราจะเพิ่มขึ้น ในแง่นี้ เมื่อเราอายุมากขึ้น จักรวาลของเราจะประกอบด้วยกาล-อวกาศมากขึ้น อย่างไรก็ตาม อาจมีภูมิภาคอื่นของกาลอวกาศที่ ไม่เคยจะไม่อยู่ในความสัมพันธ์เชิงสาเหตุกับส่วนของเราในจักรวาลไม่ว่าเราจะรอนานแค่ไหนและไม่ว่าจักรวาลของเราจะอายุเท่าไหร่ พื้นที่อื่นๆ เหล่านี้เติบโตและพัฒนาค่อนข้างเป็นอิสระจากเหตุการณ์ทางกายภาพที่เกิดขึ้นในจักรวาลของเรา ภูมิภาคดังกล่าวเป็นของจักรวาลอื่น

เมื่อเรายอมรับความเป็นไปได้ของจักรวาลอื่น ชุดของความบังเอิญที่มีอยู่ในจักรวาลของเราจะดูน่าพึงพอใจยิ่งขึ้น แต่แนวคิดเรื่องการมีอยู่ของจักรวาลอื่นนี้สมเหตุสมผลหรือไม่? เป็นไปได้หรือไม่ที่จะรองรับจักรวาลหลาย ๆ แห่งภายในทฤษฎีบิกแบงเช่นหรืออย่างน้อยก็มีการขยายที่สมเหตุสมผล? น่าแปลกที่คำตอบคือใช่ดังก้อง

Andrey Linde นักจักรวาลวิทยาชาวรัสเซียผู้มีชื่อเสียงซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ Stanford ได้แนะนำแนวคิดนี้ เงินเฟ้อนิรันดร์. กล่าวโดยคร่าว ๆ แนวคิดทางทฤษฎีนี้หมายความว่า ตลอดเวลาบางพื้นที่ของกาลอวกาศ ซึ่งตั้งอยู่ที่ใดที่หนึ่งในโลกลิขสิทธิ์ กำลังประสบกับช่วงการขยายตัวของการขยายตัวอย่างรวดเร็ว จากสถานการณ์สมมตินี้ โฟมอวกาศ-เวลา ผ่านกลไกการพองตัว ทำให้เกิดจักรวาลใหม่อย่างต่อเนื่อง (ดังที่กล่าวไปแล้วในบทแรก) ภูมิภาคที่ขยายตัวขึ้นอย่างรวดเร็วเหล่านี้บางส่วนจะพัฒนาไปสู่จักรวาลที่น่าสนใจ เช่น สเปซ-ไทม์ในพื้นที่ของเราเอง พวกมันมีกฎทางกายภาพที่ควบคุมการก่อตัวของดาราจักร ดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์ บางส่วนของพื้นที่เหล่านี้อาจพัฒนาชีวิตที่ชาญฉลาด

แนวคิดนี้มีทั้งความหมายทางกายภาพและการดึงดูดใจที่มีนัยสำคัญ แม้ว่าจักรวาลของเรา ซึ่งเป็นภูมิภาคของกาลอวกาศในท้องถิ่นของเรา ถูกกำหนดให้ตายอย่างช้าๆ และเจ็บปวด แต่ก็ยังมีจักรวาลอื่นอยู่รอบๆ เสมอ จะมีอย่างอื่นอยู่เสมอ หากมองลิขสิทธิ์ในมุมมองที่กว้างขึ้น โดยโอบรับจักรวาลทั้งมวลแล้ว ก็ถือได้ว่าเป็นนิรันดร์อย่างแท้จริง

ภาพวิวัฒนาการของจักรวาลนี้หลีกเลี่ยงคำถามที่น่าหนักใจที่สุดปัญหาหนึ่งที่เกิดขึ้นในจักรวาลวิทยาในศตวรรษที่ 20 อย่างเรียบร้อย: ถ้าจักรวาลเริ่มต้นในบิกแบงเมื่อสิบพันล้านปีก่อน เกิดอะไรขึ้นก่อนหน้าบิ๊กแบงนั้น?คำถามที่ยากนี้ว่า "เมื่อไรยังไม่มีอะไรเลย" นี้เป็นขอบเขตระหว่างวิทยาศาสตร์และปรัชญา ระหว่างฟิสิกส์และอภิปรัชญา เราสามารถคาดการณ์กฎทางกายภาพย้อนเวลากลับไปเมื่อจักรวาลมีเพียง 10 -43 วินาที แม้ว่าเมื่อเราเข้าใกล้จุดนี้ ความไม่แน่นอนของความรู้ของเราจะเพิ่มขึ้น และยุคก่อน ๆ โดยทั่วไปไม่สามารถเข้าถึงวิธีการทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้ อย่างไรก็ตาม วิทยาศาสตร์ไม่หยุดนิ่ง และความก้าวหน้าบางอย่างก็เริ่มปรากฏขึ้นในพื้นที่นี้แล้ว ภายในบริบทที่กว้างขึ้นโดยแนวคิดเรื่องอัตราเงินเฟ้อแบบพหุภาคีและชั่วนิรันดร์ เราสามารถกำหนดคำตอบได้อย่างแท้จริง: ก่อนเกิดบิกแบง มีบริเวณฟองสบู่ของกาลอวกาศพลังงานสูง จากโฟมจักรวาลนี้เมื่อประมาณหนึ่งหมื่นล้านปีก่อน จักรวาลของเราถือกำเนิดขึ้น ซึ่งยังคงวิวัฒนาการมาจนถึงทุกวันนี้ ในทำนองเดียวกัน จักรวาลอื่นๆ ก็ถือกำเนิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง และกระบวนการนี้สามารถดำเนินต่อไปอย่างไม่มีกำหนด จริงอยู่ คำตอบนี้ยังไม่ชัดเจนเล็กน้อยและอาจไม่เป็นที่น่าพอใจบ้าง อย่างไรก็ตาม ฟิสิกส์ได้มาถึงจุดที่อย่างน้อยที่สุดเราก็สามารถเริ่มตอบคำถามที่มีมายาวนานนี้ได้

ด้วยแนวคิดเรื่องลิขสิทธิ์ เราจึงได้ระดับถัดไปของการปฏิวัติโคเปอร์นิกัน เช่นเดียวกับที่โลกของเราไม่มีที่พิเศษในระบบสุริยะของเรา และระบบสุริยะของเราไม่มีสถานะพิเศษในจักรวาล จักรวาลของเราก็ไม่มีที่พิเศษในการผสมผสานจักรวาลขนาดมหึมาของจักรวาลที่ประกอบขึ้นเป็นลิขสิทธิ์

มุมมองดาร์วินของจักรวาล

กาลอวกาศของจักรวาลของเรามีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ ตามอายุ ในช่วงเริ่มต้น หลังบิ๊กแบง จักรวาลของเราราบรื่นและสม่ำเสมอมาก เงื่อนไขเริ่มต้นดังกล่าวจำเป็นสำหรับจักรวาลที่จะพัฒนาไปสู่รูปแบบปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ในขณะที่เอกภพมีวิวัฒนาการ อันเป็นผลมาจากกระบวนการทางช้างเผือกและดาวฤกษ์ หลุมดำก็ก่อตัวขึ้น เจาะเวลากาลอวกาศด้วยภาวะเอกฐานภายในของพวกมัน ดังนั้นหลุมดำจึงสร้างสิ่งที่สามารถคิดได้ว่าเป็นหลุมในกาลอวกาศ โดยหลักการแล้ว ภาวะเอกฐานเหล่านี้สามารถเชื่อมโยงไปยังจักรวาลอื่นได้ นอกจากนี้ยังอาจเกิดขึ้นที่จักรวาลใหม่เกิดในภาวะเอกฐานของหลุมดำ - จักรวาลเด็กที่เราพูดถึงในบทที่ 5 ในกรณีนี้ จักรวาลของเราสามารถก่อให้เกิดจักรวาลใหม่ที่เชื่อมต่อกับเราผ่านหลุมดำ

หากการใช้เหตุผลต่อเนื่องกันไปจนสุดทางตรรกะ สถานการณ์ที่น่าสนใจอย่างยิ่งของการวิวัฒนาการของจักรวาลในลิขสิทธิ์ก็เกิดขึ้น หากจักรวาลสามารถให้กำเนิดจักรวาลใหม่ได้ แนวความคิดเกี่ยวกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรม การกลายพันธุ์ และแม้แต่การคัดเลือกโดยธรรมชาติก็อาจปรากฏในทฤษฎีทางกายภาพ แนวคิดวิวัฒนาการนี้ได้รับการปกป้องโดย Lee Smolin นักฟิสิกส์ ผู้เชี่ยวชาญด้านทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและทฤษฎีสนามควอนตัม

สมมติว่าภาวะเอกฐานภายในหลุมดำสามารถให้กำเนิดจักรวาลอื่นได้ เช่นเดียวกับการเกิดของจักรวาลใหม่ ซึ่งเราได้กล่าวถึงในบทที่แล้ว เมื่อมันวิวัฒนาการ จักรวาลอื่น ๆ เหล่านี้มักจะสูญเสียความเป็นเหตุเป็นผลจากจักรวาลของเราเอง อย่างไรก็ตาม จักรวาลใหม่เหล่านี้ยังคงเชื่อมต่อกับเราผ่านภาวะเอกฐานที่ใจกลางหลุมดำ - ทีนี้ สมมติว่ากฎของฟิสิกส์ในจักรวาลใหม่เหล่านี้คล้ายกับกฎของฟิสิกส์ในจักรวาลของเรา แต่ไม่ใช่ทั้งหมด ในทางปฏิบัติ ข้อความนี้หมายความว่าค่าคงที่ทางกายภาพ ขนาดของแรงพื้นฐาน และมวลของอนุภาคมีค่าใกล้เคียงกันแต่ไม่เท่ากัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง จักรวาลใหม่สืบทอดกฎทางกายภาพชุดหนึ่งจากจักรวาลต้นกำเนิด แต่กฎเหล่านี้อาจแตกต่างกันเล็กน้อย ซึ่งคล้ายกับการกลายพันธุ์ของยีนอย่างมากในระหว่างการสืบพันธุ์ของพืชและสัตว์ต่าง ๆ ของโลก ในการตั้งค่าจักรวาลวิทยานี้ การเติบโตและพฤติกรรมของเอกภพใหม่จะมีลักษณะคล้ายกับวิวัฒนาการของเอกภพต้นกำเนิดดั้งเดิมแต่ไม่แน่นอน ดังนั้น รูปภาพของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของจักรวาลนี้จึงคล้ายกับภาพรูปแบบทางชีววิทยาของชีวิตอย่างสมบูรณ์

ด้วยการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและการกลายพันธุ์ ระบบนิเวศของจักรวาลนี้ได้รับความเป็นไปได้อันน่าตื่นเต้นของแผนวิวัฒนาการของดาร์วิน จากมุมมองเชิงสังคมวิทยา-ดาร์วิน จักรวาลที่ "ประสบความสำเร็จ" คือจักรวาลที่สร้างหลุมดำจำนวนมาก เนื่องจากหลุมดำเกิดจากการก่อตัวและการตายของดาวฤกษ์และดาราจักร จักรวาลที่ประสบความสำเร็จเหล่านี้จึงต้องมีดาวและดาราจักรจำนวนมาก นอกจากนี้ การก่อตัวของหลุมดำยังใช้เวลานานอีกด้วย กาแล็กซีในจักรวาลของเราก่อตัวขึ้นในลำดับหนึ่งพันล้านปี ดาวมวลสูงอาศัยอยู่และตายในช่วงเวลาสั้น ๆ นับล้านปี เพื่อให้เกิดดาวและกาแลคซีจำนวนมาก จักรวาลที่ประสบความสำเร็จจะต้องไม่เพียงแต่มีค่าคงที่ทางกายภาพที่ถูกต้องเท่านั้น แต่ยังมีอายุยืนยาวอีกด้วย ด้วยดวงดาว กาแล็กซี และอายุที่ยืนยาว จักรวาลอาจยอมให้ชีวิตมีวิวัฒนาการได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง จักรวาลที่ประสบความสำเร็จมีลักษณะเกือบโดยอัตโนมัติสำหรับการเกิดขึ้นของรูปแบบชีวิตทางชีววิทยา

วิวัฒนาการของชุดจักรวาลที่ซับซ้อนโดยรวมคล้ายกับวิวัฒนาการทางชีววิทยาบนโลก จักรวาลที่ประสบความสำเร็จสร้างหลุมดำจำนวนมากและให้กำเนิดจักรวาลใหม่จำนวนมาก "เด็ก" ทางดาราศาสตร์เหล่านี้สืบทอดกฎทางกายภาพประเภทต่างๆ จากแม่จักรวาลโดยมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย การกลายพันธุ์ที่นำไปสู่การก่อตัวของหลุมดำมากขึ้นนำไปสู่การผลิต "เด็ก" มากขึ้น ในขณะที่ระบบนิเวศของจักรวาลนี้วิวัฒนาการ มักพบเอกภพ ทำให้เกิดหลุมดำ ดาวฤกษ์ และกาแล็กซีจำนวนมหาศาลอย่างไม่น่าเชื่อ จักรวาลเดียวกันเหล่านี้มีโอกาสสูงสุดสำหรับการกำเนิดของชีวิต จักรวาลของเราไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม มีลักษณะเฉพาะที่ทำให้สามารถอยู่ได้ยืนยาวและก่อตัวดาวฤกษ์และกาแล็กซีจำนวนมากตามแบบแผนของดาร์วินอันกว้างใหญ่นี้ จักรวาลของเราเองประสบความสำเร็จ เมื่อมองจากมุมมองที่ขยายใหญ่ขึ้นนี้ จักรวาลของเราไม่ได้ผิดปกติหรือได้รับการปรับแต่งอย่างประณีต มันค่อนข้างธรรมดาและดังนั้นจึงเป็นจักรวาลที่คาดหวัง แม้ว่าภาพวิวัฒนาการนี้ยังคงเป็นการเก็งกำไรและเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่ก็ให้คำอธิบายที่สวยงามและน่าสนใจว่าเหตุใดจักรวาลของเราจึงมีคุณสมบัติที่เราสังเกตเห็น

ก้าวข้ามขีดจำกัดของเวลา

ในชีวประวัติของจักรวาลก่อนหน้าคุณ เราได้ติดตามวิวัฒนาการของจักรวาลตั้งแต่จุดเริ่มต้นที่ส่องประกายและเป็นเอกภพ ผ่านท้องฟ้าที่อบอุ่นและคุ้นเคยในยุคปัจจุบัน ผ่านทะเลทรายน้ำแข็งที่แปลกประหลาด ไปจนถึงความพินาศในท้ายที่สุดในความมืดนิรันดร์ เมื่อเราพยายามมองลึกลงไปในขุมนรกที่มืดมิด ความสามารถในการคาดการณ์ของเราจะลดลงอย่างมาก ดังนั้น การเดินทางโดยสมมุติฐานของเราในห้วงเวลาอวกาศจึงต้องสิ้นสุดลง หรืออย่างน้อยก็ไม่สมบูรณ์อย่างน่ากลัว ในอนาคตข้างหน้า ในหนังสือเล่มนี้ เราได้สร้างมาตราส่วนเวลาที่ครอบคลุมหลายร้อยทศวรรษของจักรวาลวิทยา ผู้อ่านบางคนจะไม่ต้องสงสัยเลยว่าเรามาไกลเกินไปในเรื่องราวของเรา ในขณะที่คนอื่นๆ อาจสงสัยว่าเราจะหยุด ณ จุดที่ใกล้เคียงกับจุดเริ่มต้นมากเมื่อเทียบกับนิรันดร์กาล

สิ่งหนึ่งที่เราสามารถมั่นใจได้ ระหว่างทางไปสู่ความมืดมิดแห่งอนาคต จักรวาลแสดงให้เห็นการผสมผสานที่ยอดเยี่ยมของความไม่เปลี่ยนแปลงและไม่เปลี่ยนรูป ซึ่งเกี่ยวพันกันอย่างใกล้ชิด และในขณะที่เอกภพเองจะทนต่อการทดสอบของเวลา ในอนาคตจะไม่มีอะไรเหลือแม้แต่จะคล้ายกับปัจจุบันในระยะไกล ลักษณะเฉพาะที่ยั่งยืนที่สุดของจักรวาลที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของเราคือการเปลี่ยนแปลง และกระบวนการที่เป็นสากลของการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องนี้ต้องการมุมมองจักรวาลวิทยาที่กว้างขึ้น กล่าวคือ การเปลี่ยนแปลงโดยสิ้นเชิงในวิธีที่เราพิจารณาตาชั่งที่ใหญ่ที่สุด เนื่องจากจักรวาลมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา เราจึงต้องพยายามทำความเข้าใจยุคจักรวาลวิทยาในปัจจุบัน ปีปัจจุบัน และแม้กระทั่งในปัจจุบัน ทุกช่วงเวลาของประวัติศาสตร์ที่เปิดเผยของจักรวาลให้โอกาสพิเศษ โอกาสที่จะบรรลุความยิ่งใหญ่ การผจญภัยเพื่อสัมผัส ตามหลักการชั่วขณะของโคเปอร์นิคัส แต่ละยุคในอนาคตจะมีโอกาสใหม่ๆ มากมาย

อย่างไรก็ตาม มันไม่เพียงพอที่จะยืนยันอย่างเฉยเมยเกี่ยวกับเหตุการณ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และ "ปล่อยให้สิ่งที่ควรเกิดขึ้นโดยไม่เสียใจ" ข้อความที่มักมาจากฮักซ์ลีย์กล่าวว่า "ถ้าลิงหกตัวถูกวางไว้หลังเครื่องพิมพ์ดีดและได้รับอนุญาตให้พิมพ์อะไรก็ได้ตามต้องการเป็นเวลาหลายล้านปี พวกเขาจะเขียนหนังสือทั้งหมดที่อยู่ในพิพิธภัณฑ์แห่งชาติอังกฤษในเวลาที่เหมาะสม" ลิงในจินตนาการเหล่านี้ได้รับการอ้างถึงเป็นตัวอย่างมานานแล้วเมื่อใดก็ตามที่มีการอภิปรายความคิดที่คลุมเครือหรือไม่สามารถป้องกันได้ เพื่อยืนยันเหตุการณ์ที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ หรือแม้แต่การพูดโดยปริยายถึงความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของมือมนุษย์ โดยนัยว่าพวกมันไม่ได้เป็นอะไรมากไปกว่าความบังเอิญ ท่ามกลางความล้มเหลวมากมาย ท้ายที่สุดแล้ว หากสิ่งใดเกิดขึ้นได้ มันก็จะเกิดขึ้นอย่างแน่นอน ใช่ไหม?

อย่างไรก็ตาม แม้แต่ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับอนาคตของจักรวาลซึ่งยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ก็เผยให้เห็นถึงความไร้สาระอย่างแท้จริงของมุมมองนี้ การคำนวณง่ายๆ ชี้ให้เห็นว่าลิงที่สุ่มเลือกมาเกือบครึ่งล้านทศวรรษจักรวาลวิทยา (มากกว่าจำนวนโปรตอนในจักรวาลหลายปี) ต้องใช้เวลาเกือบครึ่งล้านปีในการสร้างหนังสือเล่มเดียว

จักรวาลถูกกำหนดให้เปลี่ยนลักษณะของมันโดยสิ้นเชิง และมากกว่าหนึ่งครั้ง ก่อนที่ลิงตัวเดียวกันเหล่านี้จะเริ่มทำภารกิจที่ได้รับมอบหมายให้เสร็จสิ้น ในเวลาไม่ถึงร้อยปี ลิงเหล่านี้จะตายด้วยวัยชรา ในอีกห้าพันล้านปี ดวงอาทิตย์ซึ่งกลายเป็นดาวยักษ์แดงจะเผาโลก และทำให้เครื่องพิมพ์ดีดหมด ในสิบสี่ทศวรรษจักรวาลวิทยา ดวงดาวทั้งหมดในจักรวาลจะมอดไหม้ และลิงจะมองไม่เห็นกุญแจของเครื่องพิมพ์ดีดอีกต่อไป ภายในทศวรรษที่ยี่สิบของจักรวาลวิทยา กาแลคซี่จะสูญเสียความสมบูรณ์ของมันไป และลิงจะมีโอกาสที่แท้จริงที่จะถูกหลุมดำที่ใจกลางดาราจักรกลืนกิน และแม้แต่โปรตอนที่สร้างจากวานรและงานของพวกมันก็ถูกลิขิตให้สลายตัวก่อนสิ้นสุด 40 ทศวรรษแห่งจักรวาลวิทยา อีกครั้ง ก่อนที่งานเฮอร์คิวลีสของพวกมันจะไปไกลพอด้วยซ้ำ แต่แม้ว่าลิงจะรอดจากภัยพิบัติครั้งนี้และทำงานต่อไปในแสงสลัวที่ปล่อยออกมาจากหลุมดำ ความพยายามของพวกมันก็ยังไร้ประโยชน์ในทศวรรษที่ 100 ของจักรวาลวิทยา เมื่อหลุมดำสุดท้ายออกจากจักรวาลด้วยการระเบิด แต่ถึงแม้ลิงจะรอดจากภัยพิบัตินี้และจะมีชีวิตอยู่ได้ พูดได้ว่า จนถึงทศวรรษจักรวาลวิทยาที่หนึ่งร้อยห้าสิบ พวกมันก็จะประสบความสำเร็จเพียงโอกาสที่จะเผชิญกับอันตรายขั้นสุดท้ายของการเปลี่ยนเฟสของจักรวาลวิทยา

และถึงแม้ทศวรรษจักรวาลวิทยาหนึ่งร้อยห้าสิบของลิง เครื่องพิมพ์ดีดและแผ่นพิมพ์จะถูกทำลายมากกว่าหนึ่งครั้ง แน่นอนว่าเวลาจะไม่สิ้นสุด เมื่อมองไปสู่ความมืดมนแห่งอนาคต เราถูกจำกัดด้วยการขาดจินตนาการและบางทีอาจขาดความเข้าใจทางกายภาพที่ไม่เพียงพอมากกว่าด้วยรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ จริงๆ ระดับพลังงานที่ต่ำลงและดูเหมือนว่าไม่มีกิจกรรมที่รอจักรวาลอยู่นั้นชดเชยด้วยเวลาที่เพิ่มขึ้นมากกว่าเดิม เราสามารถมองไปสู่อนาคตที่ไม่แน่นอนด้วยการมองโลกในแง่ดี และแม้ว่าโลกอันอบอุ่นของเราจะถูกลิขิตให้หายไป แต่เหตุการณ์ทางกายภาพ ดาราศาสตร์ ชีววิทยา และบางทีอาจเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่สุดจำนวนมากยังคงรออยู่ที่ปีก ในขณะที่จักรวาลของเรายังคงเข้าสู่ความมืดชั่วนิรันดร์

แคปซูลกาลอวกาศ

หลายครั้งในช่วงชีวประวัติของจักรวาลนี้ เราได้พบกับความเป็นไปได้ในการส่งสัญญาณไปยังจักรวาลอื่น ตัวอย่างเช่น หากเราสามารถสร้างจักรวาลในห้องทดลองได้ เราสามารถส่งสัญญาณที่เข้ารหัสไปยังมันได้ก่อนที่มันจะสูญเสียความสัมพันธ์เชิงสาเหตุกับจักรวาลของเราเอง แต่ถ้าคุณสามารถส่งข้อความดังกล่าวได้ คุณจะเขียนอะไรในนั้น?

บางทีคุณอาจต้องการรักษาแก่นแท้ของอารยธรรมของเรา: ศิลปะ วรรณกรรม และวิทยาศาสตร์ ผู้อ่านทุกคนจะมีความคิดบางอย่างเกี่ยวกับส่วนใดของวัฒนธรรมของเราที่ควรได้รับการอนุรักษ์ด้วยวิธีนี้ แม้ว่าทุกคนจะมีความเห็นเป็นของตัวเองในเรื่องนี้ แต่เราจะกระทำการอย่างไม่ซื่อสัตย์อย่างยิ่งหากเราไม่เสนอข้อเสนอเพื่อเก็บบางส่วนของวัฒนธรรมของเราเป็นอย่างน้อย ตัวอย่างเช่น เราขอเสนอวิทยาศาสตร์แบบห่อหุ้ม หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งฟิสิกส์และดาราศาสตร์ ท่ามกลางข้อความที่สำคัญที่สุดอาจมีดังต่อไปนี้:

สสารประกอบด้วยอะตอม ซึ่งประกอบขึ้นจากอนุภาคขนาดเล็กกว่า

ในระยะทางสั้น ๆ อนุภาคจะแสดงคุณสมบัติของคลื่น

ธรรมชาติถูกควบคุมโดยพลังพื้นฐานสี่ประการ

จักรวาลประกอบด้วยกาล-อวกาศที่กำลังพัฒนา

จักรวาลของเราประกอบด้วยดาวเคราะห์ ดวงดาว และกาแล็กซี

ระบบทางกายภาพพัฒนาไปสู่สถานะของพลังงานที่ต่ำกว่าและความผิดปกติที่เพิ่มขึ้น

หกประเด็นนี้ ซึ่งตอนนี้บทบาทสากลควรจะชัดเจน อาจถือได้ว่าเป็นขุมทรัพย์แห่งความสำเร็จของเราในด้านวิทยาศาสตร์กายภาพ นี่อาจเป็นแนวคิดทางกายภาพที่สำคัญที่สุดที่อารยธรรมของเราค้นพบ แต่ถ้าแนวความคิดเหล่านี้เป็นสมบัติล้ำค่า วิธีการทางวิทยาศาสตร์จะต้องได้รับการพิจารณาถึงความสำเร็จสูงสุดอย่างไม่ต้องสงสัย หากมีวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ให้เวลาและความพยายามเพียงพอ ผลลัพธ์ทั้งหมดจะได้รับโดยอัตโนมัติ หากเป็นไปได้ที่จะถ่ายทอดแนวคิดหนึ่งไปยังอีกจักรวาลหนึ่งที่แสดงถึงความสำเร็จทางปัญญาของวัฒนธรรมของเรา ข้อความที่คุ้มค่าที่สุดคือวิธีการทางวิทยาศาสตร์

อย่างไรก็ตาม สมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพยังให้ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ การบีบอัด จักรวาลกำลังขยายตัวและไม่หดตัวสำคัญหรือไม่?

สมมุติว่าเรา จักรวาลกำลังหดตัว. อะไรจะเปลี่ยนแปลงไปในกรณีนี้ในภาพของโลกรอบตัวเรา?

ในการตอบคำถามนี้ คุณจำเป็นต้องรู้คำตอบของคำถามอื่น ทำไมตอนกลางคืนถึงมืด? มันเข้าสู่ประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ภายใต้ชื่อ photometric paradox สาระสำคัญของความขัดแย้งนี้มีดังต่อไปนี้

หากจักรวาลกระจัดกระจายไปทุกหนทุกแห่ง ซึ่งโดยเฉลี่ยแล้วปล่อยแสงออกมาในปริมาณเท่ากัน โดยไม่คำนึงว่าพวกมันจะถูกจัดกลุ่มในดาราจักรหรือไม่ ดิสก์ของพวกมันก็จะครอบคลุมทรงกลมท้องฟ้าทั้งหมด ท้ายที่สุด จักรวาลประกอบด้วยดาวหลายพันล้านดวง และไม่ว่าเราจะมุ่งไปที่ใด เกือบจะแน่นอนว่าจะชนดาวดวงหนึ่งไม่ช้าก็เร็ว

กล่าวอีกนัยหนึ่ง แต่ละส่วนของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวจะต้องส่องแสงเหมือนส่วนหนึ่งของจานสุริยะ เนื่องจากในสถานการณ์เช่นนี้ ความสว่างของพื้นผิวที่ปรากฏไม่ได้ขึ้นอยู่กับระยะทาง กระแสแสงที่ร้อนระยิบระยับจะตกบนเราจากฟากฟ้า ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิประมาณ 6,000 องศา ซึ่งมากกว่าแสงของดวงอาทิตย์เกือบ 200,000 เท่า ในขณะเดียวกัน ท้องฟ้ายามค่ำคืนก็มืดครึ้มและหนาวเหน็บ นี่มันเรื่องอะไรกัน?

เฉพาะในทฤษฎีการขยายตัวของจักรวาลเท่านั้น ความขัดแย้งเชิงแสงจะถูกขจัดออกไปโดยอัตโนมัติ เมื่อดาราจักรแยกจากกัน สเปกตรัมของพวกมันจะเปลี่ยนไปทางแดง เป็นผลให้ความถี่และพลังงานของโฟตอนแต่ละตัวลดลง ท้ายที่สุด Redshift คือการเปลี่ยนแปลงของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของดวงดาวในกาแลคซีไปสู่คลื่นที่ยาวกว่า และยิ่งความยาวคลื่นยาวเท่าใด รังสีก็จะยิ่งพาพลังงานไปน้อยลงเท่านั้น และดาราจักรที่อยู่ไกลออกไป พลังงานของโฟตอนแต่ละโฟตอนที่มาหาเราก็ยิ่งอ่อนลงเท่านั้น

นอกจากนี้ ระยะห่างที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องระหว่างโลกกับกาแลคซีที่กำลังถอยกลับนำไปสู่ความจริงที่ว่าโฟตอนแต่ละอันที่ตามมาถูกบังคับให้เดินทางในเส้นทางที่ยาวกว่าก่อนหน้าเล็กน้อยเล็กน้อย ด้วยเหตุนี้โฟตอนจึงเข้าสู่เครื่องรับน้อยกว่าที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิด ดังนั้นจำนวนโฟตอนที่มาถึงต่อหน่วยเวลาก็ลดลงเช่นกัน สิ่งนี้ยังนำไปสู่การลดลงของปริมาณพลังงานที่มาต่อหน่วยเวลา นั่นคือเหตุผลที่ท้องฟ้ายามค่ำคืนยังคงเป็นสีดำ

ดังนั้น หากเราจินตนาการว่าจักรวาลกำลังหดตัวและการกดทับนี้กินเวลานานหลายพันล้านปี ความสว่างของท้องฟ้าก็ไม่ลดลง แต่ในทางกลับกัน กลับเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน กระแสแสงที่ร้อนระยิบระยับส่องมาที่เรา ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิที่สูงมาก

ในสภาพเช่นนี้บนโลก สิ่งมีชีวิตอาจไม่มีอยู่จริง ซึ่งหมายความว่าไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่เราอาศัยอยู่ในจักรวาลที่กำลังขยายตัว

สมมุติว่าเราอยู่ในจักรวาลที่ไม่มีวันสิ้นสุด ด้วยระยะเวลาที่ไม่สิ้นสุด ทุกสิ่งที่สามารถเกิดขึ้นได้จะเกิดขึ้นด้วยความน่าจะเป็น 100 เปอร์เซ็นต์ (ตามทฤษฎีของ Poincaré) ความขัดแย้งเดียวกันจะเกิดขึ้นหากคุณมีชีวิตอยู่ตลอดไป คุณอาศัยอยู่อย่างไม่มีกำหนด ดังนั้นเหตุการณ์ใด ๆ ที่รับประกันว่าจะเกิดขึ้น (และจะเกิดขึ้นไม่จำกัดจำนวนครั้ง) ดังนั้น หากคุณมีชีวิตอยู่ตลอดไป มีโอกาส 100 เปอร์เซ็นต์ที่คุณจะถูกแช่แข็งทันเวลา เนื่องจากข้อสันนิษฐานนี้ทำให้เกิดความสับสนในการคำนวณจำนวนมากที่พยายามทำนายจุดสิ้นสุดของจักรวาลของเรา นักวิทยาศาสตร์จึงแนะนำอย่างอื่น: วันหนึ่งเวลาจะต้องหยุดลง

สมมติว่าคุณยังมีชีวิตอยู่เพื่อสัมผัสกับมัน (หลายพันล้านปีหลังจากการสิ้นสุดของโลก) แต่คุณจะไม่สามารถเข้าใจได้ว่ามีบางอย่างผิดพลาด เวลาจะหยุดลงและทุกอย่างจะหยุดนิ่ง เหมือนภาพสแนปชอต เหมือนแม่พิมพ์ ชั่วนิรันดร์ แต่มันจะไม่ตลอดไปเช่นกันเพราะเวลาก็จะไม่ก้าวไปข้างหน้า มันจะเป็นเพียงแค่ช่วงเวลาหนึ่ง คุณจะไม่มีวันตายหรือแก่เฒ่า นี่เป็นความอมตะหลอก แต่คุณจะไม่มีวันรู้เรื่องนี้

บิ๊กรีบาวด์

Big Rebound นั้นคล้ายกับ Big Squeeze แต่มองโลกในแง่ดีมากกว่า ลองนึกภาพสถานการณ์เดียวกัน: แรงโน้มถ่วงทำให้การขยายตัวของเอกภพช้าลงและรวมทุกอย่างไว้ในจุดเดียว ตามทฤษฎีแล้ว การหดตัวนี้อาจเพียงพอที่จะเริ่มการระเบิดอีกครั้งและจักรวาลก็จะเริ่มใหม่อีกครั้ง ไม่มีอะไรถูกทำลาย แต่แจกจ่าย

นักฟิสิกส์ไม่ชอบคำอธิบายนี้ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์บางคนจึงเชื่อว่าจักรวาลจะไม่กลับสู่ภาวะเอกฐาน ค่อนข้างจะเข้ามาใกล้สถานะนี้และกระดอนเหมือนลูกบอลกระเด็นจากพื้น บิ๊กรีบาวด์มีความคล้ายคลึงกับบิกแบงมากในเรื่องนี้และอาจก่อให้เกิดจักรวาลใหม่ในทางทฤษฎี ในวัฏจักรการสั่นนี้ จักรวาลของเราอาจเป็นจักรวาลแรกในซีรีส์นี้ หรือจักรวาลที่ 400 จะไม่มีใครรู้เรื่องนี้

ช่องว่างขนาดใหญ่

ไม่ว่าสิ่งต่าง ๆ จะจบลงอย่างไร นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องใช้คำว่า "ใหญ่" เพื่ออธิบายจุดจบนั้น ตามทฤษฎีนี้ พลังที่มองไม่เห็นที่เรียกว่า "พลังงานมืด" กำลังเร่งการขยายตัวของจักรวาลที่สังเกตได้ ในที่สุด การขยายตัวจะเร่งขึ้นมากเหมือนกับ Enterprise ด้วยปัจจัยวาร์ปที่เก้าซึ่งจักรวาลจะเหลือแต่ความว่างเปล่า

ส่วนที่น่ากลัวที่สุดของทฤษฎีนี้คือในขณะที่สถานการณ์ส่วนใหญ่เหล่านี้เกิดขึ้นหลังจากดาวหมดไฟ แต่ Big Rip คาดว่าจะเกิดขึ้นใน 16 พันล้านปีตามการประมาณการในช่วงต้น ในขั้นตอนนี้ จักรวาล ดาวเคราะห์ และชีวิตในทางทฤษฎีจะยังคงมีอยู่ หายนะนี้สามารถเผาทั้งเป็นของเธอ ฉีกเธอออกจากทุกสิ่ง และเลี้ยงเธอกับสิงโตจักรวาลที่อาศัยอยู่ระหว่างจักรวาล ไม่รู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้น แต่ความตายครั้งนี้รุนแรงกว่าความตายอย่างช้าๆ อย่างเห็นได้ชัด

เหตุการณ์การแพร่กระจายของสุญญากาศ

ทฤษฎีนี้ขึ้นอยู่กับแนวคิดที่ว่าเอกภพมีสภาพที่ไม่เสถียรโดยพื้นฐาน ถ้าคุณดูที่ความหมายของอนุภาคควอนตัม ก็ไม่ยากที่จะเข้าใจว่าทำไมบางคนถึงเชื่อว่าจักรวาลของเรากำลังสั่นคลอนอยู่บนขอบของความมั่นคง นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าหลังจากผ่านไปหลายพันล้านปี จักรวาลก็จะหลุดออกจากขอบนี้ เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้น ในบางช่วงเวลา ฟองสบู่ก็จะปรากฏขึ้นในจักรวาล ฟองสบู่นี้จะขยายตัวในทุกทิศทางด้วยความเร็วแสงและทำลายทุกสิ่งที่สัมผัส ในที่สุดฟองสบู่นี้จะทำลายทุกสิ่งในจักรวาล

แต่อย่ากังวล จักรวาลจะยังคงอยู่ที่นั่น กฎของฟิสิกส์จะแตกต่างออกไปและอาจเป็นอีกชีวิตหนึ่ง แต่จะไม่มีอะไรในจักรวาลที่เราไม่เข้าใจ

อุปสรรคเวลา

หากเราพยายามคำนวณความน่าจะเป็นในลิขสิทธิ์ (ซึ่งมีจำนวนจักรวาลเป็นอนันต์) เราจะกลับไปที่ปัญหาที่กล่าวข้างต้น: ทุกอย่างสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยความน่าจะเป็น 100 เปอร์เซ็นต์ เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิทยาศาสตร์เพียงแค่นำส่วนหนึ่งของจักรวาลมาคำนวณความน่าจะเป็นของจักรวาล มันได้ผล แต่ขอบเขตที่พวกเขาวาดไว้นั้นได้ตัดขาดไซต์ออกจากส่วนอื่นๆ ของโลกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

เนื่องจากกฎของฟิสิกส์ไม่สมเหตุสมผลในจักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุด ข้อสรุปเดียวที่สามารถวาดได้คือมีขีดจำกัดทางกายภาพ ขีดจำกัดที่ไม่สามารถเกินได้ และตามที่นักฟิสิกส์กล่าว ในอีก 3.7 พันล้านปีข้างหน้า เราจะข้ามกำแพงกั้นเวลานี้ และจักรวาลจะสิ้นสุดสำหรับเรา แม้ว่าจะเป็นไปได้มากกว่าที่เราจะไม่เข้าใจและอธิบายหลักการนี้ด้วยคำศัพท์ทางกายภาพของเรา

สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น (เนื่องจากเราอาศัยอยู่ในลิขสิทธิ์)

ตามสถานการณ์ของลิขสิทธิ์ที่มีจักรวาลจำนวนนับไม่ถ้วน จักรวาลเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้แม้ในช่วงที่เราดำรงอยู่ พวกเขาสามารถเริ่มปรากฏตัวได้แม้กระทั่งกับบิ๊กแบง จักรวาลหนึ่งจะจบลงด้วย Big Crunch อีกจักรวาลหนึ่งตายด้วยความร้อน ที่สามด้วย Big Rip และอื่นๆ แต่นั่นไม่สำคัญ จักรวาลของเราเป็นเพียงหนึ่งในจักรวาลอื่นอีกมากมาย และแม้ว่าโลกของเราจะพังทลายเป็นสายรุ้งในความว่างเปล่าระหว่างจักรวาล "จักรวาล" อันยิ่งใหญ่ก็จะยังคงอยู่ และเนื่องจากจะมีอีกจักรวาลหนึ่ง การดำรงอยู่และชีวิตในนั้น จึงไม่มีอะไรคุกคามเรา

จำนวนจักรวาลใหม่จะมากกว่าจำนวนจักรวาลเก่าเสมอ ดังนั้นในทางทฤษฎีจำนวนจักรวาลเพิ่มขึ้น

จักรวาลนิรันดร์

เชื่อกันมานานแล้วว่าจักรวาลเป็น เป็น และจะเป็นตลอดไป นี่เป็นหนึ่งในแนวคิดแรกที่ผู้คนสร้างขึ้นเกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาล แต่เมื่อไม่นานมานี้ ทฤษฎีนี้ได้รับแรงผลักดันใหม่ ซึ่งได้รับการเสริมกำลังอย่างจริงจังจากมุมมองของฟิสิกส์แล้ว

ดังนั้น การนับถอยหลังไม่ได้เริ่มต้นด้วยภาวะเอกฐานของบิกแบง เวลาอาจมีมาก่อน (อนันต์ก่อน) และภาวะเอกฐานและการระเบิดที่เป็นผลอาจเป็นผลมาจากการชนกันของสอง branes (โครงสร้างกาล-อวกาศของ ระดับที่สูงขึ้น) ในรูปแบบนี้ จักรวาลเป็นวัฏจักรและจะขยายตัวและหดตัวตลอดไป

อย่างไรก็ตาม เราสามารถค้นพบได้ในอีก 20 ปีข้างหน้า - เราได้สำรวจอวกาศเพื่อค้นหารูปแบบไมโครเวฟพื้นหลังที่จะบอกเราบางอย่างเกี่ยวกับต้นกำเนิดของจักรวาล นี่เป็นกระบวนการที่ยาวนาน แต่จะให้ความรู้แก่เราว่าจักรวาลของเราเริ่มต้นอย่างไร และอาจบอกเราได้ว่ามันจะจบลงอย่างไร

การขยายตัวหรือการบีบอัดของจักรวาล?!

การถดถอยของกาแล็กซีที่แยกออกจากกันในปัจจุบันอธิบายได้จากการขยายตัวของเอกภพ ซึ่งเริ่มต้นขึ้นจากสิ่งที่เรียกว่า "บิ๊กแบง"

ในการวิเคราะห์ระยะห่างของกาแลคซี่จากกันและกัน เราใช้คุณสมบัติและกฎทางกายภาพที่ทราบดังต่อไปนี้:

1. กาแล็กซีโคจรรอบศูนย์กลางของเมตากาแล็กซี ทำให้เกิดการปฏิวัติรอบศูนย์กลางของเมตากาแล็กซีใน 100 ล้านล้านปี

ดังนั้น metagalaxy จึงเป็นแรงบิดขนาดยักษ์ ซึ่งกฎของแรงโน้มถ่วงของกระแสน้ำวนและกลไกแบบคลาสสิกทำงาน (บทที่ 3.4)

2. เนื่องจากโลกมีมวลเพิ่มขึ้น จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าวัตถุท้องฟ้าอื่นทั้งหมดหรือระบบ (กาแล็กซี) ของท้องฟ้าทั้งหมดภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของพวกมันเอง จะเพิ่มมวลของวัตถุนั้นด้วย ตามกฎหมายที่นำเสนอในบทที่ 3.5 จากนั้น บนพื้นฐานของสูตรจากบทเดียวกัน เป็นที่แน่ชัดว่าดาราจักรควรเคลื่อนที่เป็นวงก้นหอย เข้าหาศูนย์กลางของเมตากาแล็กซี โดยความเร่งแปรผกผันกับระยะทางถึงศูนย์กลางของเมตากาแล็กซีหรือเพิ่มขึ้นใน มวลของกาแลคซี

ความเร่งในแนวรัศมีของดาราจักรเมื่อเคลื่อนเข้าหาศูนย์กลางของดาราจักรเมตากาแล็กซีทำให้ดาราจักรเหล่านี้เคลื่อนตัวออกจากกัน ซึ่งบันทึกโดยฮับเบิล และจนถึงขณะนี้ มีคุณสมบัติที่ผิดพลาดว่าเป็นการขยายตัวของจักรวาล

จากที่กล่าวมาข้างต้น สรุปได้ดังนี้

จักรวาลไม่ได้ขยายตัว แต่กำลังหมุนวนหรือหดตัว

มีแนวโน้มว่าหลุมดำเมตากาแล็กซี่จะตั้งอยู่ใจกลางเมตากาแล็กซี ดังนั้นจึงไม่สามารถสังเกตได้

เมื่อดาราจักรโคจรรอบศูนย์กลางของดาราจักรเมตากาแล็กซีในวงโคจรที่ต่ำกว่า ความเร็วของการเคลื่อนที่ในวงโคจรของดาราจักรเหล่านี้จะต้องมากกว่าดาราจักรที่เคลื่อนที่ในวงโคจรที่สูงขึ้น ในกรณีนี้ กาแล็กซีในช่วงเวลาเมกะบางช่วงควรเข้าใกล้กัน

นอกจากนี้ ดาวฤกษ์ที่มีความโน้มเอียงของวงโคจรของตัวเองไปยังกาแลคซีบิดเบี้ยวความโน้มถ่วงจะต้องเคลื่อนตัวออกจากใจกลางดาราจักร (ดู บทที่ 3.5) สถานการณ์เหล่านี้อธิบายแนวทางของกาแลคซี M31 ให้เราฟัง

ในระยะเริ่มต้นของการเกิดบิดของจักรวาลจะต้องอยู่ในสถานะหลุมดำ (ดูบทที่ 3.1) ในช่วงเวลานี้ แรงบิดของจักรวาลจะเพิ่มมวลสัมพัทธ์สูงสุด ดังนั้นเวกเตอร์ขนาดและความเร็วของแรงบิดนี้ (BH) จึงมีการเปลี่ยนแปลงสูงสุดเช่นกัน นั่นคือหลุมดำมีลักษณะการเคลื่อนที่ที่ไม่สอดคล้องกับการเคลื่อนไหวของวัตถุในจักรวาลที่อยู่ใกล้เคียง

ขณะนี้มีการค้นพบหลุมดำที่กำลังเข้าใกล้เรา การเคลื่อนที่ของหลุมดำนี้อธิบายได้จากการพึ่งพาอาศัยกันข้างต้น

ควรสังเกตความขัดแย้งของสมมติฐานบิกแบงซึ่งวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ไม่ได้นำมาพิจารณาด้วยเหตุผลที่ไม่ทราบสาเหตุ:

ตามกฎข้อที่ 2 ของอุณหพลศาสตร์ ระบบ (จักรวาล) ปล่อยให้เป็นของตัวเอง (หลังจากการระเบิด) กลายเป็นความโกลาหลและความวุ่นวาย

อันที่จริง ความปรองดองและระเบียบที่สังเกตพบในจักรวาลขัดกับกฎข้อนี้

อนุภาคใดๆ ที่ระเบิดด้วยแรงมหาศาลจะต้องมีทิศทางการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและแนวรัศมีเท่านั้น

การหมุนรอบตัวทั่วไปในอวกาศของเทห์ฟากฟ้าทั้งหมดหรือระบบรอบๆ ศูนย์กลางหรือวัตถุอื่นๆ รวมทั้งเมตากาแล็กซี หักล้างธรรมชาติเฉื่อยของการเคลื่อนที่ของวัตถุในอวกาศที่เกิดจากการระเบิดโดยสิ้นเชิง ดังนั้นแหล่งที่มาของการเคลื่อนที่ของวัตถุในอวกาศทั้งหมดจึงไม่สามารถเป็นการระเบิดได้

• - ช่องว่างอวกาศขนาดใหญ่สามารถก่อตัวขึ้นในอวกาศหลังบิ๊กแบงได้อย่างไร!
• - ตามแบบจำลองของฟรีดแมนที่ยอมรับกันทั่วไป สาเหตุของ "บิ๊กแบง" คือการบีบตัวของจักรวาลให้เท่ากับขนาดของระบบสุริยะ เนื่องจากการอัดตัวของสสารจักรวาลขนาดยักษ์มากเกินไป จึงเกิด "บิ๊กแบง"

สาวกของแนวคิด "บิ๊กแบง" ต่างนิ่งเงียบเกี่ยวกับความไร้สาระที่เห็นได้ชัดในสมมติฐานนี้ - จักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุดจะหดตัวและพอดีกับปริมาตรที่ จำกัด เท่ากับขนาดของระบบสุริยะได้อย่างไร!?

เราจัดการกับการบีบอัดในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งในแต่ละวัน เมื่อเราบีบน้ำออกจากฟองน้ำ เราจัดกระเป๋าเดินทางก่อนวันหยุด พยายามเติมสิ่งของที่จำเป็นให้เต็มพื้นที่ว่าง เราบีบอัดไฟล์ก่อนส่งทางอีเมล แนวคิดในการลบพื้นที่ "ว่าง" นั้นคุ้นเคยมาก

ทั้งในระดับจักรวาลและระดับปรมาณู นักวิทยาศาสตร์ได้ยืนยันซ้ำแล้วซ้ำเล่าว่าความว่างเปล่านั้นครอบครองพื้นที่หลัก และยังน่าแปลกใจอย่างยิ่งที่คำกล่าวนี้เป็นความจริง! เมื่อ Dr. Caleb A. Scharf แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย (สหรัฐอเมริกา) กำลังเขียนหนังสือเล่มใหม่ของเขาที่ชื่อ "Zoomable Universe" เขาได้วางแผนที่จะใช้มันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราสามารถรวบรวมดวงดาวทั้งหมดในทางช้างเผือกแล้ววางเรียงซ้อนกันเหมือนแอปเปิ้ลที่บรรจุแน่นในกล่องใหญ่ แน่นอน ธรรมชาติจะไม่มีวันยอมให้บุคคลหนึ่งสามารถปราบแรงโน้มถ่วงได้ และดวงดาวก็มักจะรวมตัวเป็นหลุมดำขนาดมหึมาเพียงแห่งเดียว แต่ในการทดลองทางความคิด นี่เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการแสดงจำนวนพื้นที่ในดาราจักร

ผลที่ได้คือตกตะลึง สมมุติว่าทางช้างเผือกอาจมีดาวฤกษ์ประมาณ 2 แสนล้านดวง และเราคิดอย่างไม่เห็นแก่ตัวว่าพวกมันทั้งหมดมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ (ซึ่งถือว่าสูงเกินไป เนื่องจากดาวส่วนใหญ่มีมวลน้อยกว่าและเล็กกว่า) เรายังคงรวมตัวกันได้ พวกเขาเป็นลูกบาศก์ความยาวของใบหน้าซึ่งสอดคล้องกับสองระยะทางจากดาวเนปจูนถึงดวงอาทิตย์

“มีพื้นที่ว่างมากมายในอวกาศ และนั่นนำฉันไปสู่ความบ้าคลั่งในระดับต่อไป” ดร. ชาร์ฟเขียน ตามจักรวาลที่สังเกตได้ซึ่งกำหนดโดยขอบฟ้าจักรวาลของการเคลื่อนที่ของแสงตั้งแต่บิ๊กแบง การประมาณการในปัจจุบันชี้ให้เห็นว่ามีกาแลคซีระหว่าง 2 แสนล้านถึง 2 ล้านล้าน แม้ว่าจำนวนมหาศาลนี้จะรวม "ดาราจักรโปรโต" เล็กๆ ทั้งหมดไว้ด้วย ซึ่งจะรวมเป็นดาราจักรขนาดใหญ่ในที่สุด

มากล้าหาญและหาจำนวนมากที่สุดแล้วรวบรวมดาวทั้งหมดในกาแลคซีเหล่านี้ทั้งหมด เพื่อความเอื้อเฟื้ออย่างน่าประทับใจ สมมติว่าพวกมันทั้งหมดมีขนาดเท่ากับทางช้างเผือก (แม้ว่าจริง ๆ แล้วส่วนใหญ่มีขนาดเล็กกว่าดาราจักรของเรามาก) เราจะได้ 2 ล้านล้านลูกบาศก์ใบหน้าจะยาว 10 13 เมตร วางลูกบาศก์เหล่านี้ในลูกบาศก์ที่ใหญ่กว่า และเราจะเหลือ megacube ที่มีความยาวด้านประมาณ 1,017 เมตร

สวยใหญ่ใช่มั้ย? แต่ไม่ใช่ในระดับจักรวาล เส้นผ่านศูนย์กลางของทางช้างเผือกอยู่ที่ประมาณ 1,021 เมตร ดังนั้นลูกบาศก์ 1,017 เมตรยังคงใช้พื้นที่เพียง 1/10,000 ของขนาดของกาแล็กซี อันที่จริง 10 17 เมตรนั้นประมาณ 10 ปีแสง!

นี่เป็นเพียงเคล็ดลับเล็กน้อย แต่มันบ่งชี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพว่าปริมาณของเอกภพที่สสารหนาแน่นจริง ๆ นั้นมีขนาดเล็กเพียงใดเมื่อเปรียบเทียบกับความว่างเปล่าของอวกาศตามที่ดักลาสอดัมส์อธิบายอย่างสวยงาม: "จักรวาลมีขนาดใหญ่ ใหญ่จริงๆ คุณจะไม่เชื่อว่าจักรวาลนั้นกว้างใหญ่ ใหญ่โต และน่าทึ่งเพียงใด เราหมายถึง: คุณอาจคิดว่าร้านอาหารที่ใกล้ที่สุดอยู่ไกล แต่ในอวกาศกลับไม่มีความหมายอะไรเลย ("คู่มือผู้โบกรถสู่กาแล็กซี่")