Pergunte a Ethan #112: O fim do universo

Crédito da imagem: Blinky’s Astro Blog, via https://blinkysastroblog.wordpress.com/2012/09/02/shock-i-reprocessed-my-m27-data/ .
Quando tudo passar, o que restará?
Fim? Não, a jornada não termina aqui. A morte é apenas mais um caminho, um que todos devemos seguir. A cortina de chuva cinzenta deste mundo se abre, e tudo se transforma em vidro prateado, e então você vê. – J.R.R. Tolkien
Tudo o que vemos, aprendemos e experimentamos no Universo um dia chegará ao fim. Não apenas todos nós devemos um dia enfrentar nossa própria morte, mas as próprias estrelas vão se extinguir, as galáxias vão morrer , e até a própria matéria pode um dia deixar de existir . De todos os Pergunte a Ethan os envios que foram enviados , fiquei particularmente comovido com o de Gary Thomas, que está perdendo o sono à noite com o seguinte:
Me deparei com seu blog ao tentar encontrar respostas e algum conforto. Tenho 47 anos e há algum tempo desenvolvi um medo do mundo e depois do Universo. ... Eu sei que isso não afetará a mim ou a ninguém por milhões de anos, mas me assusta pensar que tudo o que fizemos e toda a beleza do mundo um dia desaparecerá.
E isso, talvez, seja uma verdade sobre o Universo que todos devemos a nós mesmos enfrentar.

Crédito da imagem: Chris Kotsiopoulos, via http://www.greeksky.gr/greeksky/slides/Selections/album/slides/20100613MilkyWayChris.htm .
Suponho que não seja uma necessidade; pois tudo o que existe hoje deixará de existir em algum momento no futuro, quer pensemos nisso ou não. Mas para muitos de nós, é algo em que não podemos deixar de pensar. Então vamos até o fim. Vamos contar toda a história cósmica de como chegamos aqui, de nosso futuro distante e o que tudo isso significa. E não vamos reter nada como fazemos.

Crédito da imagem: NASA, ESA e Estação Espacial Internacional.
Se você acha que este mundo – esta Terra, esta vida e as vidas de tudo o que já viveu – é bonito ou não, uma coisa é certa: é . É real, existe e é uma parte da realidade que está muito, muito intimamente ligada a cada um de nós. Para que qualquer um de nós existisse hoje, foi necessário que todo o Universo se desdobrasse como aconteceu. De muitas maneiras, esse desdobramento de eventos era previsível:
- O Universo, depois de emergir no final da inflação de um estado quente, denso, cheio de matéria e radiação, expandiu e esfriou dramaticamente.
- Prótons e nêutrons se formaram, depois núcleos atômicos e depois átomos neutros.
- As superdensidades gravitacionais cresceram, dando origem a densas nuvens moleculares que eventualmente formaram as primeiras estrelas.
- Essas estrelas queimaram seu combustível e morreram, reciclando elementos pesados no Universo e dando origem a gerações subsequentes de estrelas com moléculas complexas e planetas rochosos ao seu redor.
- E com o passar do tempo, fusões, interações e formação contínua de estrelas deram literalmente bilhões de chances de vida no Universo em cada galáxia do tamanho da Via Láctea.

Crédito da imagem: Bock et al. (2006, astro-ph/0604101); modificações por mim.
Mas nossa existência também exigia que os eventos se desdobrassem em uma série de eventos altamente improváveis (mas não impossíveis) formas para que cada um de nós tenha esses breves momentos de vida.
- As constantes fundamentais e as leis físicas que regem o Universo precisavam existir de tal forma que tudo isso fosse possível.
- A região de formação de estrelas que deu origem ao nosso Sol precisava ter a história evolutiva certa para criar um mundo rochoso de massa suficiente na distância certa para suportar os processos de vida que conhecemos.
- As sementes para a vida precisavam se firmar, com a evolução se desdobrando exatamente como aconteceu a cada passo ao longo do caminho, para dar vida a você, com sua mente, seu corpo e seu corpo. juventude , no entanto, você o define.
Crédito da imagem: Ethan Siegel (sou eu), de Starts With A Bang!
Levou 13,8 bilhões de anos e inúmeras ocorrências casuais para dar origem a você. Você estava completamente inconsciente de tudo isso até o momento de seu nascimento; você não ficou feliz por tudo o que estava acontecendo que lhe permitiria ser, nem ficou triste por todas as eras que passaram onde você não conseguiu experimentar o Universo. O Universo fazendo o que faz é exatamente como era para você não existir.

Crédito da imagem: NASA/CXC/M.Weiss.
A própria existência é um conceito problemático também. Você não é mais do que a soma de todas as partículas que o compõem? Bem, isso não pode realmente ser sua identidade verdadeira e completa, pode? Porque você certamente existiu 10 anos atrás (se você está lendo isso), e ainda assim absolutamente Nenhum dos átomos que compõem seu corpo, mente, ossos e músculos hoje estavam presentes em seu corpo há uma década. As partículas que o compõem são completamente substituíveis e, no entanto, você ainda está tu .

Crédito da imagem: Ed Uthman.
No entanto, se cada um de nós caísse morto neste exato instante, as partículas que nos compõem após o momento da morte seriam idênticas às que nos compõem nos momentos finais de nossa vida. Assim como os átomos que o compõem agora passaram por inúmeras encarnações como componentes de outros seres vivos (e também de materiais inorgânicos), um dia eles serão componentes de outros seres vivos, como muitos dos átomos que já estiveram presentes em seu corpo já tem.

Crédito da imagem: Mark Garlick / HELAS.
E sim, a vida nesta Terra um dia chegará ao fim. Dentro o futuro distante do Sistema Solar , o Sol ficará muito quente para que a Terra possua água líquida em sua superfície; os oceanos vão ferver. Depois disso, o próprio Sol se expandirá em uma gigante vermelha, explodirá suas camadas externas e se contrairá em uma anã branca: um cadáver estelar. Embora existam muitas, muitas gerações subsequentes de estrelas que ainda estão por se formar – um processo que continuará por muitos milhares de vezes a idade atual do Universo – em algum momento, o combustível disponível para novas estrelas terá desaparecido.
Além dessas escalas de tempo, as estrelas serão ejetadas uma a uma de todas as galáxias restantes, deixadas para vagar pelo abismo infinito entre os universos insulares cósmicos. Exceto pelo movimento quântico inerente aos próprios átomos, tudo esfriará a uma temperatura arbitrariamente próxima de zero absoluto. E em escalas de tempo ainda maiores, os próprios buracos negros vão evaporar, dando origem a um cosmos congelado e vazio.

Crédito da imagem: XMM-Newton, ESA, NASA.
Isso é conhecido como a morte por calor do Universo. Embora existam outras possibilidades especulativas, como o Big Rip (onde a energia escura aumenta com o tempo), o Big Crunch (onde algo faz com que o Universo volte a colapsar), um modelo cíclico (onde ocorre uma série de estrondos e flexões), ou uma nova transição de fase que permite a criação de novo material, a morte térmica (também conhecida como Big Freeze) parece ser o que os dados do Universo favorecem no momento.
Essa é a história que o Universo nos conta sobre si mesmo, pelo menos até agora. Essa é a melhor história que conseguimos juntar sobre onde estamos, o que somos e qual será o destino de tudo.

Crédito de imagem: Sean Carroll, via Steve Hsu de http://infoproc.blogspot.com/ .
Você fica triste em saber disso? Para pensar sobre isso?
Pode; Eu não posso controlar como você se sente.
Mas não faz eu mais triste.
Porque, você vê, a morte não é esse abismo infinito de escuridão, esse nada aterrorizante e negro, ou algo para se viver com medo.

Crédito da imagem: Knut Skaar ou http://knutsastronomy.blogspot.com/ , de Messier 109.
O ato de não-existência — para que algo que existiu, volte a não existir — é um retorno ao seu estado natural: o nada. É assustador para nós pensarmos no nada como a ausência de algo bom, mas prefiro pensar no nada como o nada do espaço , que em si é todo o universo .

Crédito da imagem: Bob Franke, via http://bf-astro.com/ .
Toda a existência está contida nesse vazio: dentro dos limites do espaço e do tempo. Até onde sabemos, o espaço-tempo e tudo dentro dele fazem exatamente o que fazem em perfeito acordo com todas as leis do Universo natural. Incluindo você . Como você se sente sobre isso depende de você, mas eu não acho que seja algo para se temer. Acho que é algo a ser confrontado, assim como confrontaríamos qualquer outra verdade sobre nossa existência.
E nossa existência física é limitada: é limitada no tempo por nossa expectativa de vida, assim como a duração de tudo o que conhecemos é limitada dessa maneira. É limitado no espaço pelo quão longe podemos alcançar, ver ou perceber, e isso também é verdade para tudo o que já existiu. E, no entanto, o Universo como um todo parece não ter limites, embora possa ser finito no espaço ou no tempo (ou ambos), simplesmente de uma maneira que está muito além do que podemos observar.
O Universo observável hoje, versus o resto do que está lá fora. Crédito da imagem: E. Siegel, baseado em um original do usuário do Wikimedia Commons Azcolvin429.
Então, depende de você o que você faz disso. Você pode se desesperar, mas não vejo nada de desesperado em nossa situação. Por enquanto, depois de bilhões de anos de não existindo, chegamos a estar vivos. Por um breve momento no grande esquema de espaço e tempo, podemos escolher o que fazemos e como impactamos tudo o que entramos em contato. Nada disso durará para sempre - como nada isso é conhecido dura para sempre - mas isso não significa que não podemos aproveitar ao máximo o tempo que temos.
Não importa o que resta quando tudo o que sabemos passar, você e eu teremos feito parte disso, e o legado de nossas existências será escrito no tecido do espaço-tempo, incapaz de ser apagado. E toda a energia que sempre fez parte de seu corpo, sua mente e sua juventude ? Sempre existiu em nosso Universo e, tanto quanto podemos dizer, sempre existirá.
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