宇宙はどのように終わるのでしょうか？アメリカの詩人T.S世界の終わりに関するエリオット。しかし、より明確な応答が必要な場合は、物理学者が数え切れないほどの時間を費やしてこの質問を頭に入れており、最ももっともらしい仮説をいくつかのカテゴリーにきちんと当てはめていることに気付くでしょう。
「教科書と宇宙論の授業では、宇宙には3つの基本的な未来があることを学びます」とニューハンプシャー州ハノーバーにあるダートマス大学の宇宙学者、ロバートコールドウェルは述べました。
あるシナリオでは、宇宙は永遠に拡大し続ける可能性があり、すべての問題は「熱死」として知られるもので最終的にエネルギーに崩壊する、とコールドウェルは言った。あるいは、重力によって宇宙が再び崩壊し、ビッグクランチと呼ばれる逆のビッグバンが作成される場合があります（これについては後で説明します）。または、ダークエネルギーが宇宙の膨張をますます加速させ、ビッグリップと呼ばれる暴走プロセスに進化する可能性があります。
宇宙の終わりを議論する前に、その誕生に行きましょう。私たちの現在の理解では、時間と空間はビッグバンの間に始まりました。物事が十分に冷えると、粒子は銀河、星、そして地球上のすべての生命のようなより大きな構造を形成し始めました。私たちは現在、宇宙が始まってから約130億年生きていますが、その終焉のさまざまなシナリオを考えると、宇宙がどれだけ長く存続するかは不明です。
最初のシナリオ-熱死により宇宙は存在から解放されます-宇宙のすべての星が燃料を燃やし、それらのほとんどは白い小人や中性子星として知られる密集した残骸を残します。最大の星はブラックホールに崩壊します。これらの獣は、しばしば描かれるほど貪欲ではありませんが、十分な時間が与えられれば、それらの巨大な引力は、ほとんどの問題を彼らのすべてを消費する浮き沈みに引き込みます。
コールドウェル氏はライブサイエンスに語った。
ブラックホールはホーキング放射と呼ばれる特別な種類の放出を生み出すと考えられています。これは、理論を最初に仮定した後期物理学者のスティーブンホーキングにちなんで名付けられました。この放射は、実際には小さなブラックホールの各ブラックホールを奪い、ホールをゆっくりと蒸発させます。英国のハル大学の宇宙物理学者であるケビン・ピムブレット氏によれば、10年から100年後（つまり、1の後に100個のゼロが続く）、すべてのブラックホールが消散し、不活性エネルギーのみが残ります。
対照的に、ビッグクランチの下では、星や銀河の引力がいつか宇宙全体を再び引き寄せ始めます。このプロセスは、銀河団が衝突して融合し、次に星と惑星が融合して、後方ビッグバンのように実行され、最後に、宇宙のすべてが再び無限に小さいサイズの密集したスポットを形成します。
そのような結果は、宇宙にいくつかの時間的対称性を提供します。 「それはきちんときれいである」とコールドウェルは言った。 「あなたがキャンプに行くときのようです。何も置き去りにしないでください。」
宇宙の終わりの最後の基本的な可能性はビッグリップとして知られています。このシナリオでは、ダークエネルギー（重力に逆らって作用する神秘的な物質）がすべてを少しずつ引き離しています。コスモスの膨張は、遠方の銀河が私たちから遠ざかり、その光が見えなくなるまで加速します。拡張が速くなると、コールドウェルが「暗闇の壁」と表現したものの後ろに、より近くにある物体が消え始めます。
「銀河はばらばらになり、太陽系はばらばらになり、あなたの想像力を暴走させます」と彼は言った。 「惑星、そして最終的には原子、そして宇宙そのもの。」
どの「終わり」が起こりますか？
暗黒エネルギーの特性はまだ十分に理解されていないため、研究者はこれらのシナリオのどれが優先されるのか知りません。コールドウェル氏は、NASAの広視野赤外線観測望遠鏡（WFIRST）や、まもなく展開される大規模総観観測望遠鏡（LSST）などの開発中の天文台が、ダークエネルギーの振る舞いを解明し、おそらく宇宙の終わり。
コスモスがバケツを蹴る方法については、他にもエキゾチックな見通しがあります。既知の物理法則の下では、ヒッグスボソン（他のすべての既知の粒子に質量を与える役割を担う粒子）がいつかすべてを破壊する可能性があります。 2012年に発見されたとき、ヒッグスの質量は陽子の約126倍であることがわかりました。しかし、その質量が変化することは理論的には可能です。これは、現在、宇宙が可能な限り低いエネルギー構成になっていない可能性があるためです。宇宙全体が、真の真空ではなく、不安定な偽の真空と呼ばれる状態にある可能性があります。ヒッグスがどうにかしてより低い質量に崩壊するならば、宇宙はより低いエネルギーの真の真空状態に落ちるでしょう。
ヒッグスが突然反転して質量が小さくなり、特性が異なる場合、宇宙の他のすべてのものも同様に影響を受けます。電子はもはやプロトンの周りを周回することができなくなり、原子は不可能になります。同様に、光子は大量に発生する可能性があります。つまり、日光は雨のように感じる可能性があります。生き物がそのような状態を生き残ることができるかどうかは不明です。
「私はそれを一種の素粒子物理学の環境破壊として分類する」とコールドウェルは言った。 「それは直接宇宙の終焉を引き起こしているのではありません-それはそれが住むのに安っぽい場所になるだけです。」
