El posible final del Universo

A medida que el universo se expande, parece que la energía más oscura aparece de la nada para mantener la densidad constante de la energía oscura del Universo. Así que, como pasa el tiempo, la energía oscura se convertirá en una proporción cada vez más dominante del Universo observable - recordando que ya se calcula como el 73% de la misma.

Una solución sencilla para comprender esto es decir que la energía oscura es una característica inherente a la estructura del espacio-tiempo, de modo que el universo se expande y aumenta la extensión del espacio-tiempo, aumenta la energía oscura y su densidad se mantiene constante. Y esto está muy bien, siempre y cuando se reconozca que no es realmente energía - ya que de lo contrario nuestra gran fiabilidad de las tres leyes de la termodinámica, no permiten, obviamente, que la energía se comporte de esa manera.

Una solución sencilla para explicar la aceleración uniforme de la expansión del Universo es la de proponer que la energía oscura tiene la característica de presión negativa - en donde la presión negativa es una característica inherente a la expansión.

Aplicando esta lógica misteriosa para la observación, el plano aparente observado de la geometría del universo indica que la relación de la presión de la energía oscura a la densidad de energía oscura es de aproximadamente 1, o más correctamente, -1, ya que se trata de una presión negativa. Esta relación se conoce como la ecuación de estado de la energía oscura.

Al especular sobre lo que podría suceder en el futuro del Universo, una solución fácil es asumir que la energía oscura es sólo cualquier cosa - y que esta relación entre la presión de la densidad se mantendrá indefinidamente en -1, lo que diablos signifique eso.

Pero los cosmólogos raramente se contentan con dejar las cosas así y han especulado sobre lo que podría suceder si la ecuación de estado no se queda en -1.

Tres escenarios para un futuro impulsado por la energía oscura - la disminución de la densidad con el tiempo, se mantiene igual o aumenta su densidad, rompiendo el contenido del universo en pedazos. Si usted es de la opinión de que la energía oscura es un artefacto matemático que crece a medida que aumenta la extensión del espacio-tiempo -, la opción de la constante cosmológica es la suya.

Si la densidad de energía oscura disminuye con el tiempo, la tasa de aceleración de la expansión universal se reduciría y, potencialmente, cesa si la relación presión / densidad alcanza -1 / 3. Por otro lado, si la densidad de la energía oscura y el aumento de la relación presión / densidad cae por debajo de -1 (es decir, a -2 o -3, etc), entonces se obtiene un escenario de energía fantasma. La energía fantasma es una energía oscura que su densidad aumenta con el tiempo. Y hagamos una pausa aquí para recordar que el fantasma (fantasma que camina) es un personaje de ficción.

De todos modos, como el universo se expande y se permite que la densidad de la energía fantasma se incremente, esto potencialmente se acerca al infinito dentro de un período finito de tiempo, causando un Big Rip , ya que el universo se vuelve infinito en la escala y todas las estructuras unidas, todo el medio se comprime a partículas subatómicas y es desgarrado. En una relación de presión / densidad de sólo -1.5, este escenario podría desarrollarse en unos 22 mil millones de años.

Frampton et al propone una alternativa de un escenario de pequeño Desgarramiento, donde la relación de presión / densidad es variable en el tiempo límite para que las estructuras sigan siendo desgarradas, pero el Universo no se hace infinito en la escala.

Esto podría apoyar a un universo de modelo cíclico - ya que te lleva a problemas en torno a la entropía. Una hipotética explosión Big Bang - Big Crunch es un universo cíclico que tiene un problema de entropía desde la energía libre que se pierde hasta que todo se vuelve gravitacionalmente unido - por lo que acaba de terminar con un enorme agujero negro al final del Colapso.

Un pequeño Desgrarramiento potencialmente vuelve a reanudar la entropía, ya que todo se separó aparte por lo puede volver al principio a través del largo proceso de estar unido por la gravedad de nuevo - generando nuevas estrellas y galaxias en el proceso.