Кажется, что у Вселенной есть нижняя граница во временном измерении, почему не верхняя граница?

Это, безусловно, возможно, хотя, судя по имеющимся данным, это маловероятно.

Прошлая граница на самом деле не граница в обычном смысле этого слова, а сингулярность . Если мы решим уравнения Эйнштейна для Вселенной с несколькими, по-видимому, правдоподобными предположениями, мы обнаружим, что Вселенная описывается масштабным коэффициентом , который обычно записывается как$a(t)$, и, как следует из этого обозначения, масштабный коэффициент является функцией времени,$t$. Если мы возьмем любые две точки во Вселенной, в настоящее время разделенные некоторым расстоянием$d_0$то расстояние между этими точками меняется со временем как:

По мере старения вселенной$a(t)$становится больше и$d$увеличивается, и поэтому Вселенная расширяется. Если мы повернем время назад к Большому Взрыву, то$a(t)$уменьшается, и Вселенная сжимается.

Проблема в том, что как$t \rightarrow 0$затем$a(t) \rightarrow 0$, поэтому из уравнения (1) находим$d \rightarrow 0$. Это означает, что в нулевой момент времени расстояние между каждой точкой (возможно, бесконечной) Вселенной было равно нулю. В качестве побочного эффекта плотность Вселенной увеличивается до$\infty$. Эта точка и есть Большой Взрыв.

Большой взрыв сингулярен, потому что в этот момент мы не можем использовать уравнения Эйнштейна, чтобы сказать нам, что произошло до него, поэтому сингулярность ограничивает нашу способность вычислять поведение Вселенной. В принципе, время могло вернуться назад до Большого взрыва до отрицательных значений, но мы не можем ничего вычислить о поведении Вселенной в эти отрицательные моменты времени.

Кроме того, мало кто из физиков верит, что во время Большого взрыва действительно существовала сингулярность. Большинство из нас считает, что некоторая форма квантовой гравитации становится важной при очень высоких плотностях, и это предотвратит превращение плотности в бесконечность. Например, Петлевая Квантовая Космология предсказывает Большой Отскок . Все это дико спекулятивно, но если что-то подобное действительно произошло, это означает, что прошлой сингулярности не было, и время плавно тянется вспять.$-\infty$.

Но вернемся к вашему вопросу.

Суть всех вышеперечисленных болтовни заключалась в том, что прошлая граница (если она существует) обусловлена ​​сингулярностью, и точно так же, если есть будущая граница, она тоже должна быть обусловлена ​​сингулярностью. На заре общей теории относительности было широко распространено мнение, что Вселенная закрыта и снова схлопнется в результате Большого сжатия . Это будет будущая сингулярность и будет представлять собой будущую границу того вида, который вы описываете.

Однако похоже, что Вселенная плоская и не схлопнется снова, так что Большого Сжатия, чтобы положить конец нашему хронометрированию, не существует. Единственная, даже отдаленно возможная будущая сингулярность была бы, если бы темная энергия имела особенно патологическое уравнение состояния, и в этом случае мог бы произойти Большой Разрыв . Это особая точка, которая создаст будущую границу. Однако вы должны понимать, что хотя Большой Разрыв — забавная идея, нет абсолютно никаких доказательств того, что это может произойти.

Итак, ответ на ваш вопрос заключается в том, что нет (почти наверняка) никакой будущей границы времени.