Mizunguko 5 ya maisha ya Ulimwengu: tunaishi katika hatua gani?

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Kila kiumbe hai katika sayari yetu huzaliwa, kukomaa, kuzeeka na hatimaye kufa. Sheria hizi zote pia zinatumika nje ya Dunia - nyota, mifumo ya jua na galaksi pia huangamia kwa wakati.

Tofauti ipo kwa wakati tu - nini kwako na mimi inaonekana kama umilele, kwa viwango vya Ulimwengu, ni upuuzi kamili. Lakini vipi kuhusu ulimwengu wenyewe? Kama unavyojua, alizaliwa baada ya Big Bang 13, miaka bilioni 8 iliyopita, lakini ni nini kinachotokea kwake sasa? Je, mzunguko wa maisha ya Ulimwengu wenyewe ni upi na kwa nini watafiti wanatofautisha hatua tano za ukuzi wake?

Karne tano za ulimwengu

Wanaastronomia wanaamini kwamba hatua tano za mageuzi ni njia rahisi ya kuwakilisha maisha marefu ajabu ya ulimwengu. Kukubaliana, wakati ambapo tunajua tu 5% ya Ulimwengu unaoonekana (95% iliyobaki inachukuliwa na jambo la ajabu la giza, kuwepo kwa ambayo bado haijathibitishwa), ni vigumu sana kuhukumu mageuzi yake. Hata hivyo, watafiti wanajaribu kuelewa yaliyopita na ya sasa ya Ulimwengu kwa kuchanganya mafanikio ya sayansi na mawazo ya mwanadamu ya karne mbili zilizopita.

Ikiwa una bahati ya kujikuta chini ya anga safi mahali pa giza kwenye usiku usio na mwezi, basi unapoangalia juu, mazingira mazuri ya nafasi yanakungoja. Ukiwa na darubini za kawaida, unaweza kuona anga ya ajabu ya nyota na chembe za mwanga zinazopishana. Mwangaza kutoka kwa nyota hizi huifikia sayari yetu na kushinda umbali mkubwa wa ulimwengu na kuja kwenye macho yetu kupitia muda wa anga. Huu ni ulimwengu wa enzi ya ulimwengu tunamoishi. Inaitwa enzi ya nyota, lakini kuna wengine wanne.

Kuna njia nyingi za kutazama na kujadili yaliyopita, ya sasa na yajayo ya ulimwengu, lakini moja wapo imevutia umakini wa wanaastronomia kuliko zingine. Kitabu cha kwanza kuhusu karne tano za Ulimwengu kilichapishwa mnamo 1999, chenye kichwa "Enzi Tano za Ulimwengu: Ndani ya Fizikia ya Milele." (iliyosasishwa mara ya mwisho mnamo 2013). Waandishi wa kitabu, Fred Adams na Gregory Laughlin, walitoa jina kwa kila karne tano:

• Zama za awali
• Enzi ya nyota
• Enzi ya kuzorota
• Enzi ya Mashimo Nyeusi
• Enzi ya giza

Ikumbukwe kwamba sio wanasayansi wote wanaounga mkono nadharia hii. Hata hivyo, wanaastronomia wengi hupata mgawanyiko wa hatua tano kama njia muhimu ya kujadili kiasi kikubwa cha muda kama hicho.

Zama za awali

Enzi ya primitive ya ulimwengu ilianza sekunde baada ya Big Bang. Wakati wa kwanza, kipindi kidogo sana cha wakati, muda wa nafasi na sheria za fizikia, kama watafiti wanaamini, hazikuwepo. Kipindi hiki cha kushangaza, kisichoeleweka kinaitwa enzi ya Planck, inaaminika kuwa ilidumu sekunde 1044. Pia ni muhimu kuzingatia kwamba mawazo mengi kuhusu enzi ya Planck yanatokana na mseto wa uhusiano wa jumla na nadharia za quantum, inayoitwa nadharia ya mvuto wa quantum.

Katika sekunde ya kwanza baada ya Big Bang, mfumuko wa bei ulianza - upanuzi wa haraka sana wa ulimwengu. Baada ya dakika chache, plasma ilianza kupoa, na chembe za subatomic zilianza kuunda na kushikamana pamoja. Dakika 20 baada ya Mlipuko Mkubwa - katika ulimwengu wenye joto jingi, atomi zilianza kuunda. Kupoeza kuliendelea kwa kasi kubwa hadi asilimia 75 ya hidrojeni na 25% ya heliamu zikaachwa katika ulimwengu, ambayo ni sawa na kile kinachotokea kwenye Jua leo. Takriban miaka 380,000 baada ya Big Bang, ulimwengu ulipoa vya kutosha kuunda atomi za kwanza thabiti na kuunda mionzi ya microwave ya msingi ya ulimwengu, ambayo wanaastronomia huiita mionzi ya nyuma ya microwave.

Enzi ya nyota

Wewe na mimi tunaishi katika enzi ya nyota - kwa wakati huu, mambo mengi ambayo yapo katika Ulimwengu huchukua umbo la nyota na galaksi. Nyota za kwanza katika ulimwengu - tulikuambia hivi karibuni juu ya ugunduzi wake - zilikuwa kubwa na zilimaliza maisha yao kwa namna ya supernovae, ambayo ilisababisha kuundwa kwa nyota nyingine nyingi, ndogo. Wakiendeshwa na nguvu ya uvutano, walikaribiana kuunda galaksi.

Mojawapo ya dhana za enzi ya nyota ni kwamba kadiri nyota inavyokuwa kubwa, ndivyo inavyochoma nishati yake haraka na kisha kufa, kwa kawaida katika miaka milioni kadhaa. Nyota ndogo zinazotumia nishati polepole zaidi hukaa hai kwa muda mrefu. Wanasayansi wanatabiri kwamba galaksi yetu ya Milky Way, kwa mfano, itagongana na kuungana na galaksi jirani ya Andromeda katika muda wa miaka bilioni 4 hivi na kuunda nyingine mpya. Kwa njia, mfumo wetu wa jua unaweza kuishi muungano huu, lakini inawezekana kwamba jua litakufa mapema zaidi.

Enzi ya kuzorota

Hii inafuatwa na enzi ya kuzorota (uharibifu), ambayo itaanza takriban miaka quintillion baada ya Big Bang na itadumu hadi duodecillion 1 baada yake. Katika kipindi hiki, mabaki yote ya nyota zinazoonekana leo zitatawala Ulimwengu. Kwa kweli, nafasi imejaa vyanzo hafifu vya mwanga: vijeba weupe, vijeba kahawia na nyota za neutroni. Nyota hizi ni baridi zaidi na hutoa mwanga kidogo. Kwa hivyo, katika enzi ya uharibifu, ulimwengu utanyimwa mwanga katika wigo unaoonekana.

Wakati wa enzi hii, vibete vidogo vya kahawia vitashikilia sehemu kubwa ya hidrojeni inayopatikana, na mashimo meusi yatakua, kukua, na kukua, wakijilisha mabaki ya nyota. Wakati hakuna hidrojeni ya kutosha karibu, ulimwengu utapungua na baridi zaidi baada ya muda. Kisha protoni ambazo zimekuwepo tangu mwanzo wa Ulimwengu zitaanza kufa, zikiyeyusha maada. Kama matokeo, chembe nyingi za subatomic, mionzi ya Hawking na shimo nyeusi zitabaki kwenye ulimwengu.

Mionzi ya hawking ni mchakato wa dhahania wa utoaji na shimo nyeusi la chembe za msingi, haswa fotoni; jina lake baada ya mwanafizikia wa nadharia wa Uingereza Stephen Hawking.

Enzi ya shimo nyeusi

Kwa kipindi kikubwa cha muda, shimo nyeusi zitatawala ulimwengu, kuchora katika mabaki ya wingi na nishati. Walakini, hatimaye zitayeyuka, ingawa polepole sana.

Waandishi wa kitabu hicho wanaamini, kulingana na Big Think, kwamba wakati mashimo meusi hatimaye yatayeyuka, kutakuwa na mwanga mdogo wa mwanga - nishati pekee iliyobaki katika ulimwengu. Katika hatua hii, ulimwengu utakuwa karibu historia, yenye nishati ya chini tu, chembe dhaifu sana za subatomic na photoni.

Enzi ya giza

Hatimaye, elektroni na positroni zinazopeperuka kupitia angani zitagongana, wakati mwingine kutengeneza atomi za proitronium. Miundo hii haina msimamo, hata hivyo, chembe zao za msingi zitaharibiwa. Uharibifu zaidi wa chembe nyingine za chini ya nishati utaendelea, ingawa polepole sana. Lakini usiku wa leo angalia anga ya usiku iliyojaa nyota na usijali kuhusu chochote - hawatakwenda popote kwa muda mrefu sana, na uelewa wetu wa Ulimwengu na wakati unaweza kubadilika katika siku zijazo.