Una dintre o serie de caracteristici aparent implauzibile ale energiei întunecate este că se presupune că densitatea acesteia este constantă în timp. Deci, chiar dacă universul se extinde în timp, energia întunecată nu se diluează, spre deosebire de restul conținutului universului.
Pe măsură ce universul se extinde, se pare că mai multă energie întunecată apare din nicăieri pentru a susține densitatea constantă de energie întunecată a universului. Așa că, pe măsură ce trece vremurile, energia întunecată va deveni o proporție din ce în ce mai dominantă a universului observabil - amintind că este estimată deja ca fiind 73% din aceasta.
O soluție ușoară în acest sens este să spunem că energia întunecată este o caracteristică inerentă țesăturii spațiului-timp, astfel încât pe măsură ce universul se extinde și extinderea spațiului-timp crește, astfel energia întunecată crește și densitatea acesteia rămâne constantă. Și acest lucru este bine, atât timp cât recunoaștem atunci că nu este într-adevăr energie - întrucât cele trei legi ale termodinamicii noastre, altfel de încredere, nu permit în mod evident energia să se comporte în asemenea moduri.
O soluție ușoară pentru a explica accelerația uniformă a expansiunii universului este de a propune ca energia întunecată să aibă caracteristica presiunii negative - unde presiunea negativă este o caracteristică inerentă expansiunii.
Aplicând această logică arcană la observație, planeitatea aparentă observată a geometriei universului sugerează că raportul dintre presiunea de energie întunecată și densitatea de energie întunecată este de aproximativ 1, sau mai corect -1, deoarece avem de-a face cu o presiune negativă. Această relație este cunoscută sub numele de ecuația stării pentru energia întunecată.
Atunci când speculăm despre ce s-ar putea întâmpla în viitorul universului, o soluție ușoară este să presupunem că energia întunecată este exact orice ar fi - și că acest raport presiune / densitate va fi menținut la -1 la nesfârșit, indiferent de ce înseamnă asta.
Dar cosmologii sunt rareori fericiți să lase lucrurile acolo și au speculat ce s-ar putea întâmpla dacă ecuația de stat nu rămâne la -1.
Dacă densitatea de energie întunecată scade în timp, rata de accelerare a expansiunii universale ar scădea și ar înceta potențial dacă raportul presiune / densitate ar atinge -1/3. Pe de altă parte, dacă densitatea de energie întunecată a crescut și raportul presiune / densitate scăzut sub -1 (adică spre -2, sau -3 etc), atunci veți primi scenarii de energie fantomă. Energia fantomă este o energie întunecată care are densitatea crescând în timp. Și să ne oprim aici pentru a ne aminti că Fantoma (fantoma care merge) este un personaj fictiv.
Oricum, pe măsură ce universul se extinde și permitem ca densitatea de energie fantomă să crească, se apropie potențial de infinit într-o perioadă finită de timp, provocând un Big Rip, deoarece universul devine infinit la scară și la toate structurile legate, până la particule subatomice. , sunt sfărâmate. La un raport presiune / densitate de doar -1,5, acest scenariu s-ar putea derula pe doar 22 de miliarde de ani.
Frampton și colab. Propun un scenariu alternativ Little Rip, în care raportul presiune / densitate este variabil în timp, astfel încât structurile legate sunt încă rupte, dar universul nu devine infinit la scară.
Aceasta ar putea susține un model de univers ciclic - deoarece vă pune problema problemelor legate de entropie. Un ipotetic Big Bang - Universul ciclic Big Crunch are o problemă de entropie, deoarece energia liberă se pierde, deoarece totul devine gravitațional legat - astfel încât să termini doar cu o gaură neagră imensă la sfârșitul Crunch.
Un Little Rip vă poate oferi o repornire a entropiei, deoarece totul este împărțit și astfel poate progresa de la zero prin procesul lung de a fi legat gravitațional peste tot - generând noi stele și galaxii în acest proces.
Oricum, duminică dimineață - timpul pentru un Big Brunch.
Citire ulterioară: Frampton et al. Micul Rip.
