Случится ли это когда-нибудь, а если случится, то когда и как? Это не заметка о гибели человечества, которое намечено на 2012 год. Наша родная планета этот апокалипсис благополучно переживёт и станет колыбелью новой расы. Это исследование на тему того, что ждёт нашу планету в далёком будущем.
Лобовое столкновение Все мы знаем, чтобы что-нибудь сломать, надо по нему хорошенько ударить. Поэтому гибель Земли при столкновении с чем-нибудь массивным кажется более чем вероятной. Несомненно, в прошлом наша планета уже переживала подобные столкновения. 65 миллионов лет назад туда, где сейчас находится полуостров Юкатан, упал метеорит диаметром около 10 км. Он образовал кратер диаметром 180 км и существует гипотеза, что именно он является причиной гибели динозавров. Но, как я уже заметил, Земля это столкновение благополучно пережила. Более того, я не сомневаюсь, что при таком же столкновении выживут и люди. Да что там, Брюс Уиллис нас однозначно спасёт! Да и в период бурной молодости Солнечной Системы наша планета переживала куда более сильные астероидные бомбардировки. По одной из гипотез Луна образовалась 4,57 миллиардов лет назад в результате столкновения с протопланетой размером с Марс (11% массы Земли). Но даже это не уничтожило Землю, а лишь подарило ей прекрасную спутницу :) Конечно здесь не всё так гладко, протопланета столкнулась с Землёй под углом (лобового столкновения мы бы не выдержали), к тому же нужно учитывать не только массу, но и относительную скорость при столкновении. Однако даже учитывая эти факторы, тело должно быть достаточно массивным, и по наблюдениям астрономов в ближайшие лет 50 ничего крупного в Землю не врежется. Хотя возможно нам стоит ожидать встречи с чем-то куда более крупным...
Немезида Немесида — крылатая богиня возмездия. Это же название носит гипотетическая тёмная звезда, вращающаяся в паре с Солнцем. Есть мнение, что Солнце, как и подавляющее большинство других звёзд, является двойной звёздной системой, что сейчас Немезида далеко, но скоро приблизится к Солнцу и тогда мы узнаем, почём фунт лиха. Хотя её существование весьма спорно, приверженцы теории цепляются за каждую ниточку. К примеру, когда в 1995 году было подтверждено существование коричневых карликов, тут же была высказана гипотеза, что Немезида является одним из них. Коричневые карлики — это недозвёзды размером с десяток Юпитеров, в которых термоядерная реакция пыталась начаться, но довольно быстро закончилась — они так и не зажглись. Больше всего коричневые карлики излучают в инфракрасном свете, но наземные телескопы, работающие в этом диапазоне, имеют слишком низкую точность и поэтому были неспособны их обнаружить. В 2009 на орбиту был выпущен инфракрасный телескоп WISE. К 2013 году он отснимет 99% звёздного неба и Немезида не должна ускользнуть от его широкополосного ока. Пока что самым весомым аргументом её существования считают Седну — планету размером с Плутон, которая находится намного дальше последнего и вращается по очень вытянутой и необъяснимой орбите. Её первооткрыватель, Майк Браун, писал: «Седна не должна там быть, просто невозможно поместить Седну туда, где она находится. Она никогда не подходит так близко, чтобы оказаться под влиянием Солнца, но никогда не уходит так далеко от Солнца, чтобы оказаться под влиянием других звёзд.» Её поведение может объясняться наличием массивного невидимого тела за пределами солнечной системы. Если Немезида всё же существует, она приблизится к Солнцу в ближайшие 12 000 лет. А если нет, мы можем ожидать встречи с другими звёздами...
Привет из соседней галактики Когда сталкиваются две звезды, высвобождается гигантское количество энергии. Два солнца, взаимодействуя друг с другом, высвободят столько тепла, сколько одно производит за сто миллионов лет. Поэтому, чтобы Земля погибла в звёздной катастрофе, в неё даже не обязательно должно входить Солнце. Столкновение в пределах 100 звёздных лет однозначно сдует нас с поверхности и покроет Землю румяной корочкой. Случись оно ближе и, возможно, разлетающиеся осколки плазмы разрушат планету. Но наша вселенная всё-таки безумно пуста и столкновение двух звёзд — явление чрезвычайно редкое. В нашей галактике такое случается раз в 10 000 лет. Большие опасения вызывает туманность Андромеды, путь которой пересечётся с Млечным Путём через 4 миллиарда лет. Но даже при столкновении двух галактик у Земли есть все шансы выжить. Хотя возможно к этому времени её уничтожит наша собственная звезда...
Наша собственная звезда Эволюция звёзд изучена достаточно хорошо. Солнце, как рядовой представитель Главной Последовательности, за 5 миллиардов лет сожжёт весь свой запас водорода и превратится в холодный красный гигант. Чудовищная температура ядра и внутреннее давление раздуют его так, что радиус Солнца будет выходить за орбиту Марса. Значит ли это, что за время своей эволюции оно поглотит Меркурий, Венеру, Землю и Марс? Отнюдь, усиливающийся солнечный ветер вкупе с уменьшающейся массой Солнца возможно отодвинет Землю на более далёкую, прохладную и безопасную орбиту. Так что и здесь судьба нашей планеты не предрешена. Возможно она просуществует намного, НАМНОГО дольше. И умрёт в один день со вселенной
Последний день вселенной Наша вселенная расширяется. Но возможно так будет не всегда. Если плотность материи превышает некоторую критическую, то весьма вероятно, через много-много лет она совсем прекратит расширяться и начнёт сжиматься. Галактики побегут друг к другу, материя будет разогреваться, Великое объединение сил, бозоны Хиггса, всё такое, и в конце концов сингулярность. Думаю, это первый сценарий, в котором у маленького железного шарика действительно нет никаких шансов. 42 миллиарда лет. Всего то в 10 раз больше текущего возраста Земли. Может ли она просуществовать дольше, если Вселенная не будет сжиматься?
Если Вселенная продолжит расширяться То тогда её судьба зависит от w. Да, да, именно от w. Это параметр, равный отношению давления темной энергии к её плотности. Так вот, если w < −1 (он отрицателен, поскольку тёмная энергия отрицательна), то Вселенная будет расширяться ускоренно (а согласно наблюдениям сейчас она расширяется именно ускоренно). Как постулировал Эйнштейн, никакая информация не может передаваться быстрее, чем со скоростью света. По мере увеличения скорости расширения, расстояние до горизонта событий (той части Вселенной, от которой до нас доходит свет) будет уменьшаться. Всё, что находится за горизонтом, недоступно наблюдению, мы никогда не сможем вступить с этим во взаимодействие. Горизонтом событий окружены, например, чёрные дыры. Никакой сигнал не в состоянии пробиться наружу и нам остаётся только гадать, что же внутри. Итак, если w = -3/2, то конец света, называемый Большим Разрывом, пророчат через 20 миллиардов лет. За миллиард лет до Большого разрыва мы перестанем видеть другие галактики. За 3 месяца до конца света мы перестанем видеть Солнце. За 30 минут до часа X распадётся Земля. За 10-9 секунд до конца света диаметр горизонта событий станет меньше размера атома водорода — атомы перестанут существовать. В конце концов перестанет существовать само время, ведь время определяется, как последовательность взаимодействий, а без взаимодействий прекратится и оно. Что ж, грустный конец, но и он под вопросом. До сих пор неизвестно даже приблизительное значение w, да и понятно, что при описанных событиях будут меняться свойства самой материи. Возможно, Вселенная с изменившимися фундаментальными законами пойдёт совсем по другому пути развития. Пока не дойдёт до следующего важного этапа
Тепловая смерть Второй закон термодинамики гласит, что при отсутствии внешних воздействий тепло может передаваться только от более нагретого тела к менее нагретому, иначе говоря, энтропия в замкнутой системе может только увеличиваться (ха, уже вторая заметка, в которой пишу эту фразу). Поэтому в любой замкнутой системе наступает момент максимальной энтропии — вся температура выравнивается. Это и называется тепловой смертью системы. Сейчас Вселенная неоднородна на 0.001%, но с какой скоростью она выравнивается, непонятно. Более того, ни доказать, ни опровергнуть гипотезу тепловой смерти Вселенной современными научными силами не представляется возможным. Мы даже не можем утверждать, что Вселенная не находится под действием внешних сил, или может рассматриваться как термодинамическая система.
Медленное испарение Ничто не вечно и ни одна частица не живёт неограниченное время (фотоны?). Даже у сверхстабильных протонов есть период полураспада, равный 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 лет. Это значит, что даже если мы убережём Землю от всех остальных катаклизмов, через 1036 лет от неё останется в лучшем случае половинка. А ещё через 1036 четвертинка. И так далее. Исходя из личных убеждений, при каком размере Землю можно перестать считать Землёй, можете сами посчитать время её жизни. На самом деле масса Земли уменьшается уже сейчас, и куда быстрее. Все эти ракеты, спутники, экспедиции на Марс требуют материал, который затем остаётся в межзвёздном пространстве. Но даже так мы вряд ли сможем разбазарить всю Землю, а если наши потомки доживут до 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 002 010 года, они наверняка найдут способ справиться с этой бедой.
И, напоследок, самая нелепая гибель Земли. Знаете ли вы, что в любой момент наша планета может
Просто исчезнуть Теория вероятности. Вот что рулит в квантовом мире. В квантовой Вселенной частицы самозарождаются, исчезают, перепрыгивают с места на место. И это не вымысел, не какая-то там математическая модель, есть реальные устройства, работающие на квантовых эффектах. Знаете, как работает электронный микроскоп? Кладут на токопроводящую подложку исследуемый образец и водят над ним иглой. И иногда электроны попросту телепортируются с подложки в иглу. Минуя все преграды! Этот ток фиксируется и по его силе строится изображение. Вещь на самом деле противоречащая всякому здравому смыслу. Но она работает! Поэтому не исключено, что завтра планета неожиданно телепортируется внутрь Солнца, разделится надвое, превратится в горшок герани. Вы спросите, а какова вероятность? Что ж, есть одно число, давшее название известной поисковой системе. Число это гугол и равно оно 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000. Чтобы не мучить вас, скажу, что в нём сто нулей. Это больше, чем число частиц в видимой части Вселенной. Но не оно описывает наши шансы. Есть также другое число, называемое гуголплекс. Это единица, за которой следует гугол нулей. Чтобы написать это число, не хватит всех чернил мира. Так вот, есть один шанс из гуголплекса, что все 200 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 атомов Земли одновременно исчезнут.
Если вы можете предложить свои стопроцентные и научно-обоснованные сценарии гибели Земного шара, пишите, с удовольствием о них почитаю.
(c) 2010, Сергей Басалаев