Исследователи из Казанского федерального университета и Аристотелевского университета в Салониках (Греция) рассмотрели будущую эволюцию Вселенной. Им удалось показать, что возможны сценарии, когда существующая Вселенная продолжит свое существование на протяжении неопределенно длительного времени. Однако для этого требуются определенные модификации в теории гравитации, что сделает ее отличающейся от общепринятого сегодня варианта. Соответствующая статья опубликована в Physical Review D.
В случае, если материи окажется недостаточно и расширение Вселенной не остановится (сейчас этот сценарий считается наиболее вероятным), ее смерть пройдет по другому варианту — Большого разрыва (гипотетическое событие, названное по аналогии с Большим взрывом). В нем темная энергия так сильно ускорит расширение Вселенной, что звезды отдалятся друг от друга столь серьезно, что жители одной системы перестанут видеть другие системы. В итоге расширение пространства может разорвать все объекты (вплоть до молекул) Вселенной на мелкие части. В теории Вселенная за конечное время может расшириться до бесконечности, что способно уничтожить и все атомы. К финальной черте окружающее нас пространство-время может прийти через 30−40 миллиардов лет.
Авторы новой работы с математической точки зрения попробовали рассчитать, должна ли сингулярность динамической системы (рассчитываемой Вселенной) соответствовать физической сингулярности, то есть описанному выше сценарию гибели всего. Им удалось показать, что если модифицировать параметр гравитации, применив ее альтернативную теорию, в которой для объектов на больших удалениях от центров масс гравитация влияет сильнее, чем принято считать обычно, то возможен вариант, когда динамическая сингулярность системы наступает, а физическая — нет. В этом случае все сущее не разрывает на части — оно остается примерно в том же виде, что и сегодня (впрочем, расстояния между галактиками и в этом сценарии все же значительно увеличатся).
У этого описания, однако, есть и свои ограничения. На данный момент нет никаких экспериментальных или наблюдательных данных, которые позволили бы предположить, что для Вселенной может быть действительна альтернативная гравитация.
С другой стороны, даже в случае, если такая гравитация и не описывает наблюдаемую нами Вселенную, это вовсе не означает, что она обречена на Большой разрыв. Существуют альтернативные объяснения наблюдаемого расширения Вселенной с ускорением — такие, которые не нуждаются в темной энергии и показывают, что реальной причиной ускоряющегося расширения мироздания являются реликтовые гравитационные волны. Такие гипотезы указывают, что по мере дальнейшего расширения Вселенной темпы этого процесса начнут падать, поскольку энергия реликтовых гравитационных волн конечна. Таким образом, расширение пространства до бесконечности, а вместе с ним и Большой разрыв никогда не реализуются.