Nuo 2012-ųjų pabaigoje visokių sąmokslo teoretikų žadėtos, bet taip ir neįvykusios pasaulio pabaigos praėjo jau ketveri metai. Panašių nežinia kuo paremtų pranašysčių galime rasti ir daugiau – turbūt kasmet kas nors baugina, jog jau tuoj tuoj civilizacijai, žmonijai ar net visai Žemei ateis galas. Moksliškai irgi galime panagrinėti klausimą, kada ir ar viskas baigsis – ir civilizacija, ir žmonija, ir Žemė, ir didesni kosminiai dalykai turi savo pabaigą.

Civilizacijos žlugimas

Kalbos apie „pasaulio pabaigą“ dažnai yra kalbos apie civilizacijos žlugimą. Fantastikoje civilizaciją sužlugdo branduolinis karas, zombių apokalipsė ar koks kitas baubas, dažniausiai gerai atspindintis laikmetį atitinkančias žmonių baimes.

Apie kai kurių pavojų tikimybę ir galimą civilizacijos žlugimo progresą galvoja ir mokslininkai; pavyzdžiui, zombių apokalipsės modeliavimas yra puikus būdas pademonstruoti epidemijų plitimo modelius. Tokie modeliai pritaikomi ir kai kurių baisių pastarųjų metų epidemijų – ebolos Afrikoje, zikos Pietų Amerikoje, paukščių gripo ir kitų – plitimo tyrimui. Aišku, tai nereiškia, kad šios epidemijos sunaikins žmoniją – tokia tikimybė labai maža. Branduolinio karo pavojus, nepaisant aštrėjančios politinės situacijos, irgi neatrodo tikėtinas.

Didžiausias pavojus per artimiausius šimtą ar kelis šimtus metų turbūt bus ne politinis ar technologinis, o ekologinis. Globalinis atšilimas ir jo sukeliama klimato kaita turės didžiulį poveikį visam Žemės rutuliui, nuo mažyčių salelių Ramiajame vandenyne iki kalnuotų regionų Azijoje ir nuo Antarktidos iki mūsų kraštų. Tarpvyriausybinės klimato kaitos darbo grupės (IPCC) ataskaitose apie tikimybę, kad šis poveikis gali sunaikinti visą civilizaciją, nešnekama, tačiau klimatą tyrinėjantys mokslininkai tokias nerimą keliančias prognozes skelbia.

Net ir atmetant radikalias apokaliptines prognozes, situacija nedžiugina – jūrų lygis kils, vidutinės temperatūros kils, gėlo vandens mažės, ekstremalių orų daugės. Visa tai vargins ekosistemą, o kaip sugebėsime prie šių pokyčių prisitaikyti – kol kas neaišku.

Istorijoje žinoma atvejų, kai įvairios civilizacijos pranyko dėl klimato pokyčių. Klimato pokyčiai Viduržemio jūros regione galėjo prisidėti net ir prie Romos imperijos susilpnėjimo ir žlugimo. Dabartinė, žmogaus veiklos sukelta, klimato kaita yra pavojingesnė už ankstesnius svyravimus. Ar tai reiškia, kad mūsų civilizacijai gresia pavojus? Taip, tačiau manau, jog jis yra įveikiamas ir būdų tą padaryti rasime. Prieš pusšimtį metų buvo manoma, kad Žemė tuojau nebegalės išmaitinti žmonių, bet žemdirbystės technologijų tobulėjimas situaciją pataisė. Kažko panašaus galime tikėtis ir su klimato kaita. Be to, net jei mūsų civilizacija ir žlugtų, žmonija dėl to išnykti neturėtų – po šimtų ar tūkstančių metų iškils nauja civilizacija.

Žmonių rūšies pabaiga

Vienas iš būdų, kaip gyvybės formos prisitaikys prie kintančios aplinkos, yra kitimas iš kartos į kartą – evoliucija. Esant reikalui, organizmo genų išraiška pakinta per vos kelias kartas. Laikui bėgant ir aplinkai kintant, organizmai taip pat kinta tai vienaip, tai kitaip. Visgi dideliems pokyčiams reikalingi ir didesni laiko tarpai.

Prieš penkerius metus atliktas tyrimas, parodęs, kad daugybės organizmų rūšių reikšmingi pokyčiai – tokie reikšmingi, kad galima teigti, jog atsiranda nauja rūšis – įvyksta per milijoną metų.

Šio tyrimo išvados dažnai interpretuojamos taip, kad vidutiniškai kiekviena biologinė rūšis gyvuoja po milijoną metų. Ar tas pats galioja ir žmonėms? Atsakyti neįmanoma dėl kelių priežasčių: pirma, milijonas metų yra tik vidutinė trukmė, skirtingoms rūšims ji yra nevienoda; antra, mes po truputį artėjame prie sugebėjimo valdyti savo evoliuciją, o tai visiškai pakeis žmonių evoliucinę raidą; ir trečia, ateities numatyti (dar) negalime. Bet visgi, žmonės, kaip taksonominė gentis, atsirado prieš maždaug du milijonus metų, o žmonių rūšis – homo sapiens – prieš 200 tūkstančių.

Tad jeigu mes, kaip rūšis, išliksime milijoną metų, tai dar turime kokius 800 tūkstantmečių. Aišku, technologijų progresas šį procesą gali ir paspartinti: galbūt žmonės perkels sąmones į dirbtinius kūnus, o gal išmoks keisti savo genomą pagal pageidavimą, ir tada natūrali atranka mums taps nebesvarbi.

Homo sapiens rūšies istorija gali baigtis dviem būdais. Pirmasis – mes tiesiog išnyksime, galbūt dėl kažkokio kataklizmo, gal dėl ilgalaikių nepakeliamų pokyčių. Antrasis, manau, labiau tikėtinas variantas – žmonės evoliucionuos į kitokią rūšį. Tokiu atveju mūsų tolimi palikuonys greičiausiai save laikys žmonėmis, o mūsų fosilijas klasifikuos kaip ankstesnę stadiją. Mes taip klasifikuojame australopitekus ar kitas giminingas išnykusias būtybes. Taigi atsakymas į klausimą, ar po milijono metų žmonių nebebus, labai priklauso nuo to, ką laikysime žmonėmis – homo sapiens rūšies atstovus ar ir jų tolimus palikuonis.

26 milijonų metų mirties laikrodis

Tolygią ilgalaikę evoliuciją kartais sujaukia masiniai rūšių išnykimai. Žemės istorijoje išskiriami penki didieji išnykimai, bet jų būta ir daugiau. Garsiausias yra prieš 65 milijonus metų įvykusio meteorito smūgio sukeltas išnykimas, kurio metu pranyko sausumos dinozaurai. Ir tie išnykimai kartojasi periodiškai.

Dar devintajame praeito amžiaus dešimtmetyje pastebėta, kad per pastaruosius 250 milijonų metų išnykimai kartojasi vidutiniškai kas 26 milijonus metų. Pastaraisiais metais paaiškėjo daugiau detalių apie šį periodiškumą: tokiu pačiu periodu svyruoja ir naujų kraterių atsiradimo dažnumas. Kokia periodiškumo priežastis, kol kas neaišku, bet hipotezių būta įvairių. Pavyzdžiui, galbūt žvaigždė-nykštukė Saulės sistemos pakraštyje kartkartėmis perturbuoja kometų orbitas ir nusiunčia daugybę jų Saulės link. Paukščių Tako gravitacinio lauko netolygumai gali sukelti potvynio bangą, kuri periodiškai atsiunčia kometų į centrinę Saulės sistemos dalį iš jos pakraščių.

Priežastis gali slypėti ir Žemės gelmėse: planetos mantijos pulsavimas sukelia periodiškus vulkanizmo sustiprėjimus. O gali būti ir taip, kad jokios išorinės priežasties nėra, tiesiog po kiekvieno masinio rūšių išmirimo per kiek daugiau nei 20 milijonų metų atsiranda daug specializuotų rūšių ir ekosistema tampa nestabili, o tada jai vėl ima grėsti masinis išmirimas.

Vieningos išvados, kas nulemia išmirimų periodiškumą, kol kas nėra. Bet mums tai ne taip svarbu; svarbiau yra suskaičiuoti, kiek Žemei liko iki artimiausio masinio išmirimo. Paskutinis toks buvo prieš maždaug 12–15 milijonų metų, taigi iki sekančio liko dar panašiai tiek laiko. Kol kas galime būti ramūs, bet mūsų tolimiems palikuonims (kurie, nepamirškime, biologiškai nebebus ta pati rūšis, kaip mes) pavojų gali kelti ir padažnėję kometų smūgiai ar kitokie kataklizmai.

Mirštanti Žemė

Net ir vienos kometos ar asteroido smūgio gali pakakti žmonijai sunaikinti. Dėl to daugelis mokslininkų ir kitų įtakingų žmonių, pavyzdžiui „SpaceX“ vadovas Elonas Muskas, teigia, jog žmonija turi tapti tarpplanetine rūšimi. Ir taip tikrai gali atsitikti: Mėnulis, Marsas, asteroidai, gal ir didžiųjų planetų palydovai ar atšiaurioji Venera – visas šias vietas ateityje gali kolonizuoti žmonija. Per šimtus metų, gyvendami visiškai kitokiomis sąlygomis, žmonės gali evoliucionuoti į kitokias biologines rūšis. Pokyčiai gali būti net ir greitesni – jau dabar svarstoma, kad kitas planetas kolonizuoti galėtų genetiškai modifikuoti žmonės. Kaip bebūtų, tos būtybės bus mūsų palikuonys, taigi tam tikra prasme žmonės.

Žmonės, likę Žemėje, džiaugtis žalia ir vandeninga planeta galės dar milijardą metų. Maždaug tiek laiko mūsų planeta dar bus tinkama gyvybei. Problemą šiuo atveju sukelia Saulė, kuri po truputį vis kaista. Termobranduolinių reakcijų metu joje vandenilis virsta heliu, taigi vandenilio kiekis mažėja. O kuo vandenilio mažiau, tuo Saulė turi labiau įkaisti, kad galėtų palaikyti pusiausvyrą tarp šiluminio slėgio ir gravitacijos, bandančios visą medžiagą sutraukti į centrą. Procesas yra labai lėtas, bet nuo atsiradimo prieš penkis milijardus metų Saulė pašviesėjo maždaug 30 procentų.

Per artimiausią milijardą metų jos šviesis išaugs dar 10 procentų, o to pakaks, kad Žemės klimatas pereitų į nesustabdomo šiltnamio efekto stadiją. Tai reiškia, kad atmosferoje prisikaups tiek vandens garų, jog nesustabdomai pradės garuoti vandenynai, jų nelikus sustos tektoninių plokščių judėjimas, anglies dvideginis nebebus pašalinamas iš atmosferos... Taigi, sąlygos pasikeis radikaliai, ir gyvybei egzistuoti čia nebebus kaip. O štai Marse tuo metu vidutinė temperatūra pakils virš nulio, taigi galbūt ši planeta taps palankesnė gyvybei, nei yra dabar.

Dar po keturių milijardų metų, taigi penki milijardai metų į ateitį, ateis laikas radikaliai pasikeisti ir mūsų Saulei. Pasibaigus vandenilio atsargoms žvaigždės branduolyje, Saulė išsiplės į daugybę kartų didesnį rutulį. Išaugusi Saulė – raudonoji milžinė – apgaubs ir sudegins Merkurijų ir Venerą. Saulės spindulys bus artimas Žemės orbitos spinduliui; skirtingi skaičiavimai duoda šiek tiek skirtingus rezultatus, taigi neaišku, ar Žemė irgi sudegs, ar liks Saulės išorėje.

Kaip ten bebūtų, Žemėje taps labai karšta, ir net Marse pasidarys per karšta gyvybei. Jei mūsų palikuonys tuo metu gyvens kažkur Saulės sistemoje, jiems reikės laikytis Jupiterio apylinkėse arba toliau. Kurį laiką net Plutono temperatūra gali tapti tinkama skystam vandeniui.

Galaktikos ir Visatos mirtis

Saulės sistema, kaip matome, nėra amžina, bent jau kaip gyvybės namai. Mūsų tolimi palikuonys galbūt pasklis po Paukščių Taką ar net ir toliau, kolonizuos kitų žvaigždžių sistemas. Ilgam išgyvenimui jiems tinkamiausios būtų planetos prie mažos masės žvaigždžių – raudonųjų nykštukių.

Pavyzdžiui, neseniai aptikta Kentauro Proksimos palydovė. Raudonosios nykštukės gyvena daug ilgiau, nei Saulė, taigi jos ramiai ir tolygiai švies daugybę milijardų ar net trilijonus metų. Bet ir joms ateis pabaiga: kaip ir Saulė, jos sudegins visą branduolyje turimą vandenilį, išsiplės į raudonąsias milžines, o galiausiai pavirs baltosiomis nykštukėmis. Šios labai tankios žvaigždžių liekanos sudarytos iš cheminių elementų, kurių deginti žvaigždė jau nebepajėgia; Saulės atveju tai bus anglis ir deguonis, raudonųjų nykštukių liekanos bus sudarytos iš helio. Nors baltosios nykštukės šiek tiek švyti, šios šviesos tikrai neužteks palaikyti gyvybei.

Naujos žvaigždės Paukščių Take ir kitose galaktikose kol kas dar formuojasi, bet šis procesas vis lėtėja. Manoma, kad šiuo metu yra susiformavę 95 proc. visų žvaigždžių, kurios kada nors egzistuos Visatoje. Po trilijonų metų, mirus raudonosioms nykštukėms, nebebus kam jų pakeisti – baigsis Žvaigždžių kūrimosi era.

Žvaigždžių kūrimosi era yra vienas iš simbolinių Visatos evoliucijos etapų. Pirmasis etapas, Pirmykštė era, apėmė laikus iki pirmųjų žvaigždžių atsiradimo praėjus keliems šimtams milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Po Žvaigždžių kūrimosi epochos pabaigos, praėjus keliems trilijonams metų nuo Didžiojo sprogimo, Visatoje liks tik baltosios nykštukės, neutroninės žvaigždės ir juodosios skylės. Ar prie jų galės egzistuoti kokia nors gyvybė – nežinia. Galbūt labai pažangios būtybės pajėgs išnaudoti ir šiuos menkus energijos šaltinius, bet to tvirtai teigti neįmanoma.

Laikui bėgant, pranyks ir baltosios nykštukės bei neutroninės žvaigždės – jos arba išlėks toli iš Galaktikos ir galiausiai paliks mūsų matomą Visatą, arba įkris į juodąsias skyles. Pastarosios taip pat nėra amžinos: Hawkingo spinduliuotė jas galiausiai išgarins. Masyviausios dabar žinomos juodosios skylės turėtų išgaruoti per 10^99 (t. y. vienetą su 99 nuliais) metų. Tai yra nesuvokiamai didelis, tačiau apskaičiuojamas laiko tarpas.

Nauja pradžia?

Nebelikus juodųjų skylių, Visatoje liks tik elementariosios dalelės – elektronai, neutrinai, fotonai, galbūt dar viena kita egzotiška atmaina. Visoje Visatoje medžiaga bus pasiskirsčiusi tolygiai, ir nebebus jokių energijos šaltinių. Ši situacija, vadinama šilumine mirtimi, yra pati tikriausia ir galutinė Visatos mirtis.

Bet gali būti, kad ir tai nėra pabaiga. Termodinamikos dėsniai teigia, kad bet kokia uždara sistema evoliucionuoja taip, kad taptų kuo vienodesnė (sakoma, kad sistemos entropija didėja). Visata yra tokia sistema ir šiluminė mirtis bus didžiausio vienodumo, arba maksimalios entropijos, būsena. Bet tie dėsniai galioja tik statistiškai – t. y. vidutiniškai. Sistemos entropija kartais gali ir sumažėti.

Sumažėti gali ir Visatos entropija. Jei ji sumažėja pakankamai didele verte, grįžimas į pusiausvyrą gali užtrukti labai ilgą laiko tarpą. Kitaip tariant, dėl tokio svyravimo gali įvykti naujas Didysis sprogimas, atsirasti medžiaga, formuotis žvaigždės ir galaktikos, planetos ir gyvybė ir ciklas kartotis iš naujo.

Tikimybė, kad taip įvyks, yra neįsivaizduojamai maža, bet jei Visata egzistuoja amžinai, tai joje turi įvykti ir neįsivaizduojamai neįtikėtini dalykai.