Können Menschen den Big Crunch aufhalten?

NEIN.

Einfach ausgedrückt, Menschen oder jede andere intelligente Spezies und alle ihre Spielsachen, selbst wenn sie bei der Fortpflanzung und Vermehrung sehr erfolgreich sind, werden immer ein winziger, winziger Bruchteil der gesamten Masse-Energie im Universum sein. Die überwiegende Mehrheit der Masse-Energie des Universums besteht aus unbrauchbarem Material wie diffusem interstellarem Gas, freien Neutrinos, Sternen, schwarzen Löchern, dunkler Materie und dunkler Energie, aus der Sie keine Werkzeuge oder Wesen herstellen können.

Die Lichtgeschwindigkeit impliziert ebenfalls, dass es theoretisch unmöglich für jede intelligente Spezies ist, Zugang zu irgendeinem Teil des Universums außerhalb ihres Lichtkegels zu haben, der den größten Teil des Universums ausmacht.

Um dieses Ergebnis zu ändern, müsste man die Verteilung von Masse-Energie eines erheblichen Anteils der anderen Materie im Universum (von der die überwiegende Mehrheit bekanntermaßen im Wesentlichen keine nicht-gravitativen Wechselwirkungen mit irgendetwas anderem hat) grundlegend ändern. die um viele Größenordnungen größer wäre als die Masse-Energie von allem, was sie sind oder kontrollieren, und einen viel größeren Anteil des gesamten Universums beeinflussen müsste, als sie jemals, selbst theoretisch, in Kontakt kommen könnten.

Was Sie vorschlagen, wäre schwieriger als für eine Garnelenkolonie, die aus einer einzigen Thermalquelle am Meeresboden stammt, den Indischen Ozean zu entleeren und ihn in trockenes Land zu verwandeln.

Das ist wirklich unmöglich, weil die Skalenunterschiede zwischen intelligenten Arten und ihrer maximalen Reichweite der räumlichen Verteilung und der Gesamtskala des Universums einfach viel zu groß sind.

Eine technische Erläuterung der Physik eines Big Rip oder Big Crunch finden Sie in dieser Powerpoint- Präsentation eines Physikers.

TLDR: Um die Expansion zu stoppen, müssen Sie die Gravitationsanziehung des Universums reduzieren, indem Sie Masse entfernen oder den „Schub“ der Expansion erhöhen

Ein bisschen Hintergrund

Im Grunde wissen wir nicht genau, was passieren wird. Das Schicksal des Universums wird unserer Meinung nach von der Dichte der Materie im Universum bestimmt (auch Vakuumenergie kommt hinzu), dieses Schicksal wird durch die Friedmann-Gleichungen beschrieben .

Der "Big Crunch" wird verwendet, um den Fall zu beschreiben, in dem die Massendichte des Universums hoch genug ist, damit die Gravitationsanziehung gegen die Expansion des Universums zieht, stoppt und diese schließlich in einen Zusammenbruch umkehrt.

Um diese kritische Massendichte zu berechnen, müssen wir zunächst die Größe anderer Komponenten kennen, mit denen sie ausgeglichen werden soll, einschließlich derjenigen für Dunkle Materie und Dunkle Energie.

Sie können sich dessen bewusst sein oder auch nicht, aber es gibt noch eine Menge Forschung zu tun, bevor wir herausfinden können, was diese Komponenten tatsächlich sind, und es ist schwierig, dies von einem bestimmten Zeitpunkt an zu tun, wie in der Abbildung unten dargestellt .

Die orangefarbene Kurve stellt ein geschlossenes Universum mit hoher Dichte dar, das sich über mehrere Milliarden Jahre ausdehnt, sich dann schließlich umdreht und unter seinem eigenen Gewicht zusammenbricht.

Das ist Ihr „Big Crunch“, der Vollständigkeit halber habe ich die Beschreibung der anderen drei Kurven unten gelassen. Wie Sie jedoch sehen können, sehen die Linien von nur einem Zeitpunkt aus alle sehr ähnlich aus. Wir wissen nur, wie das Universum „jetzt“ aussieht, also können wir nicht definitiv sagen, welcher der vier das Schicksal unseres Universums ist.

Die grüne Kurve stellt ein flaches Universum mit kritischer Dichte dar, in dem sich die Expansionsrate kontinuierlich verlangsamt (die Kurven werden immer horizontaler).

Die blaue Kurve zeigt ein offenes Universum mit geringer Dichte, dessen Expansion sich ebenfalls verlangsamt, aber nicht so stark wie die beiden vorherigen, da die Anziehungskraft der Schwerkraft nicht so stark ist.

Die obere (rote) Kurve zeigt ein Universum, in dem ein großer Teil der Materie in einer Form vorliegt, die als „dunkle Energie“ bezeichnet wird, was dazu führt, dass sich die Expansion des Universums beschleunigt (beschleunigt). Es gibt immer mehr Beweise dafür, dass unser Universum der roten Kurve folgt.

Angenommen, wir befinden uns in einem abgeschlossenen Universum

Um Ihrer Geschichte willen können wir uns also vorstellen, dass wir in Zukunft Daten verwenden, die zwischen damals und heute gesammelt wurden, um zu wissen, welches Schicksal unser Universum bereithält (indem wir die Datenpunkte zwischen ~jetzt und Ihrer zukünftigen Zeit vergleichen)*.

Ihre Wissenschaftler müssten einen Weg finden, dem Gravitationskollaps entgegenzuwirken, bevor das Universum den Höhepunkt der orangefarbenen Kurve erreicht (betrachten Sie dies als Ihren Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt).

Die Möglichkeiten, dies zu tun, sind:

1. Zerstöre Materie .... und viel davon. Möglicherweise durch Materie-Anti-Materie-Wechselwirkungen. Der erste Punkt ist, dass man Antimaterie nicht erschaffen kann, ohne auch Materie zu erschaffen, aber es ist ein großes Rätsel, warum unser Universum so viel Materie hat und wir nicht so viel Antimaterie sehen. Vielleicht entdecken Ihre zukünftigen Menschen einen weit entfernten Galaxienhaufen, der ausschließlich aus Antimaterie besteht, und stürzen diesen in einen anderen.

2. Finden Sie einen Weg, um die Expansion des Weltraums voranzutreiben - Dies liegt vollständig in der Science-Fiction, da wir nicht sicher sind, was ursprünglich dazu geführt hat, Theorien deuten auf einen positiven Vakuumdruck oder eine negative Vakuumenergiedichte hin, aber niemand weiß es genau. Dies ist Ihre Geschichte ... Sie können Ihre Wissenschaftler diese Dinge tun lassen, ohne erklären zu müssen, warum, wenn Sie möchten. Sie schreiben bereits über eine Zeit, die mehrere tausend, wenn nicht hunderttausende Jahre in der Zukunft liegt, sodass Sie viel Freiheit haben, welche technologischen Fortschritte wir gemacht haben.

* Ihre zukünftige Zeit müsste sehr weit in der Zukunft liegen, angesichts des Maßstabs des Diagramms könnten wir nicht ohne mindestens ein paar tausend Jahre bestimmen, welches der Universen wir bewohnen.

Ich bin mir nicht sicher, ob der Big Crunch heutzutage als die Zukunft des Universums akzeptiert wird. Aber soweit ich weiß, hängt es von der Energiedichte des Universums ab. Wenn es zu niedrig ist, dehnt es sich endlos aus, wenn es zu hoch ist, wird es zusammenbrechen. Also können wir sein Schicksal nicht ändern.

So wie die Menschen derzeit den Punkt erreicht haben, an dem sie die Erde beeinflussen können (insbesondere den Klimawandel), wird eine K-Ⅲ-Zivilisation die natürliche Ordnung ganzer Galaxien durcheinander bringen.

Angenommen, sie haben eine Art Hyperraum-FTL-Technologie. Dies ermöglicht es einer solchen Einmischung, die normalen Konzervationsgesetze zu verletzen und Masse-Energie nach „außen“ zu verlieren. Das K-Ⅳ-Äquivalent unserer CO₂-Emissionen könnte Hyperraumverschmutzung sein, da es als Synchronisation für ihre „unbegrenzten Energie“-Geräte verwendet wird. Masse verschwindet aus dem Universum in einem Ausmaß, das die Topologie des Teils des Universums beeinflusst, den sie erreicht haben.