Достигнет ли Вселенная нулевой массы?

Фотоны не имеют нулевой массы. Имеют нулевую массу покоя . Поскольку они никогда не находятся в покое, у них есть ненулевая энергия, эквивалентная массе (E=mc ² ). (Есть и другие точки зрения, например, фотон имеет нулевую массу и ненулевую энергию, но, поскольку масса и энергия в основе своей эквивалентны, это практически одно и то же. (Именно здесь в дело вступает настоящий физик). и говорит мне, что я ошибаюсь.))

Например, путь луча света на самом деле искривляется под действием силы тяжести. Мы можем видеть это в явлении гравитационной линзы . А свет, поскольку он обладает массой/энергией, создает собственное гравитационное притяжение, хотя оно настолько мало, что его невозможно обнаружить ни в каких, кроме самых экстремальных условиях.

Если все происходит так, как вы описываете (вся масса Вселенной распадается на фотоны), тогда вселенная может достичь нулевой массы покоя , но закон сохранения массы-энергии все еще применяется.

Две разноименные заряженные частицы не исчезают, превращаясь в световую энергию. Хотя кажется, что протоны и электроны имеют противоположные заряды и нейтрализуют друг друга при встрече, это не так. Протон состоит из двух верхних кварков и одного нижнего кварка. Верхний кварк имеет заряд +2/3, а нижний кварк имеет заряд -1/3. Нейтрон — это два нижних кварка и один верхний кварк. Масса и электрический заряд нижнего кварка такие же, как чистая масса и электрический заряд верхнего кварка в сочетании с электроном. Нижний кварк может распасться на верхний кварк и электрон. Электрон, сталкивающийся с атомным ядром, иногда поглощается ядром и превращает верхний кварк в нижний, превращая протон в нейтрон. Это происходит в верхних слоях атмосферы, когда азот 14становится углеродом 14 . Дело в том, что верхний кварк и электрон не компенсируют друг друга, потому что электрон имеет отрицательный заряд 1, а верхний кварк — положительный заряд 2/3. Превращение их обоих в фотон нарушило бы закон сохранения электрического заряда .

Давайте проясним некоторые вещи.

Конец расширяющейся Вселенной — вопрос моделей.

Понятие массы связано с энергией как

для каждой отдельной частицы. E и p являются четырьмя векторами, управляемыми преобразованиями Лоренца .

Для одиночной частицы это импульс энергии четыре вектора частицы, а когда она находится в состоянии покоя m - это масса покоя частицы. Для более чем одной частицы это называется инвариантной массой, а когда все они покоятся, это сложение их масс покоя. При движении, что является обычным состоянием частиц в вакууме, всегда будет существовать инвариантная масса для скопления частиц и, конечно, для Вселенной.

Даже частицы с нулевой массой могут иметь (в группе) инвариантную массу, когда она больше единицы, как показывает существование пи0-мезона .

если две разноименно заряженные частицы приблизится друг к другу, они будут двигаться навстречу друг другу и исчезнут, превратившись в световую энергию.

Это произойдет, аннигиляция , только если все квантовые числа равны и противоположны, и в зависимости от модели обломки могут быть массивными. Протон антипротон аннигилирует во множество мезонов, которые в конце концов распадаются на лептоны и фотоны, т.е. электроны позитроны и нейтрино. Именно в конце цепочки распадов можно говорить о концевых частицах.

В стандартной модели физики элементарных частиц протоны не распадаются. В стандартной модели космологии наблюдается барионная асимметрия, поэтому можно ожидать, что протоны сохранят свою идентичность до конца времен. НО уверен, что будет необходимо расширение стандартной модели из-за небольших расхождений, и в этих расширениях протоны будут распадаться, а нейтрино иметь (маленькие) массы и в этом случае все будет фотонами в самом конце распада и цепочки взаимодействия, свет очень большой длины волны (низкоэнергетические фотоны из-за расширения Вселенной ).

Это не было описано в книге, но если я не ошибаюсь (что весьма вероятно), наступит момент, когда вся масса во Вселенной уменьшится до нуля после того, как все частицы соединились и стали фотоны?

Вы неправильно поняли, все остальные массы отдельных фотонов будут равны нулю, но они будут нести энергию и импульс (какими бы малыми они ни были) и всегда двигаться со скоростью c, таким образом, будет инвариантная масса от сложения всех четырех векторов фотоны Вселенной, конечные частицы распада протонов.