Universumi evolutsioon ja tulevikustsenaariumid

12. klass > Füüsika > 5. kursus: Mikro- ja megamaailma füüsika

Universumi senise evolutsiooni saame tinglikult jagada etappideks, loomulikult saab enamikku etap­pi­dest veelgi detailsemalt:

  • t=0s => Suur Pauk – kõik saab alguse mitte millestki (Universumi temperatuur: T>>1032K?; Universumi läbimõõt: d<<10-50cm?)
  • t=10-32s => ülikuumas ja tihedas massis tekivad kvargid (T=1028K; d=10-34m)
  • t=10-5s => „kvargisupis“ hakkavad tekkima kvark-kolmikud – prootonid ja neutronid (T=1012K; d=10-4m)
  • t=3000 a => „elementaarosakeste supis“ hakkavad tekkima neutraalsed aatomid, Universum muutub kiirgusele läbipaistvaks (T=1000K; d=10-2m)
  • t=300 000 a => „ürgaine“ koguneb rakuseintesse – tekib Universumi kärgstruktuur (T=3500K)
  • t=200 mln a =>   hakkavad tekkima tähed ja galaktikad (T=27K)

Universumi praegust vanust hinnatakse ca 14 miljardile aastale, keskmine temperatuur 2,7K, (nähtava osa) läbimõõt 93 mlrd valgusaastat. NB! Universumi väga varajases staadiumis toimunud arengu kirjeldamiseks on kasutusele võetud „inflatsioonilise arengu etapp“ – see on ajavahemik, mille jooksul Suures Paugus tekkinud ruum paisus valguse kiirusest kiiremini, mistõttu pole meil lootuski vaadelda Universumi äärealasid.

Mis juhtub Universumi arenguga edasi, sõltub Universumi massist – paraku ei suuda astrofüüsikud täna veel täpselt Universumi kogumassi hinnata.

Põhimõtteliselt on Universumi arengus kaks võimalikku stsenaariumi:

  1. SUUR TARDUMINE (ka LÕPUTU PAISUMINE) – kui       Universumi mass on teatavast kriitilisest massist väiksem, siis jätkab ta paisumist ja jahtumist kuni saavutatakse temperatuur 0K, mille juures soojus­lii­ku­mi­ne lakkab .
  2. SUUR KOLLAPS – kui Universumi mass on sellest kriitilisest massist suurem, siis võib teatud ajahetkel paisumine asenduda kokku tõmbumisega, Universumi temperatuur hakkab tõusma ning see kokku tõmbumine lõppeb samuti kogu olemasoleva koondumisega ühte punkti – sarnasesse, millest Suur Pauk Universumi tekitas.

Paljusid vaevab küsimus: „Kas on olemas teisi universumeid?“ Võimalik, et on olemas lõpmatul hulgal universumeid, kuid paraku pole meie Universumis viibival vaatlejal vähemalt praeguste teadmiste kohaselt põhimõtteliselt võimalik nende olemasolu kohta informatsiooni saada.