Ένα από τα πολλά φαινομενικά αδικαιολόγητα χαρακτηριστικά της σκοτεινής ενέργειας είναι ότι η πυκνότητά της θεωρείται σταθερή με την πάροδο του χρόνου. Έτσι, παρόλο που το σύμπαν επεκτείνεται με την πάροδο του χρόνου, η σκοτεινή ενέργεια δεν αραιώνεται, σε αντίθεση με το υπόλοιπο περιεχόμενο του σύμπαντος.
Καθώς το σύμπαν επεκτείνεται, φαίνεται ότι περισσότερη σκοτεινή ενέργεια εμφανίζεται από το πουθενά για να διατηρήσει τη συνεχή πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας του σύμπαντος. Έτσι, με την πάροδο των χρόνων, η σκοτεινή ενέργεια θα γίνει όλο και πιο κυρίαρχο ποσοστό του παρατηρήσιμου σύμπαντος - θυμόμαστε ότι ήδη εκτιμάται ότι είναι το 73% αυτού.
Μια εύκολη λύση σε αυτό είναι να πούμε ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι ένα χαρακτηριστικό που είναι εγγενές στον ιστό του χωροχρόνου, έτσι ώστε καθώς το σύμπαν επεκτείνεται και η έκταση του χωροχρόνου αυξάνεται, τόσο αυξάνεται η σκοτεινή ενέργεια και η πυκνότητά του παραμένει σταθερή. Και αυτό είναι καλό, αρκεί να αναγνωρίσουμε ότι δεν είναι Πραγματικά ενέργεια - δεδομένου ότι οι κατά τα άλλα εξαιρετικά αξιόπιστοι τρεις νόμοι της θερμοδυναμικής μας δεν επιτρέπουν προφανώς την ενέργεια να συμπεριφέρεται με τέτοιον τρόπο.
Μια εύκολη λύση για να εξηγήσουμε την ομοιόμορφη επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος είναι να προτείνουμε ότι η σκοτεινή ενέργεια έχει το χαρακτηριστικό της αρνητικής πίεσης - όπου η αρνητική πίεση είναι ένα χαρακτηριστικό που υπάρχει στην επέκταση.
Εφαρμόζοντας αυτήν τη λογική λογική στην παρατήρηση, η παρατηρούμενη φαινομενική επιπεδότητα της γεωμετρίας του σύμπαντος υποδηλώνει ότι ο λόγος της πίεσης της σκοτεινής ενέργειας προς την πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας είναι περίπου 1, ή πιο σωστά -1, καθώς αντιμετωπίζουμε μια αρνητική πίεση. Αυτή η σχέση είναι γνωστή ως η εξίσωση της κατάστασης για τη σκοτεινή ενέργεια.
Στην εικασία για το τι μπορεί να συμβεί στο μέλλον του σύμπαντος, μια εύκολη λύση είναι να υποθέσουμε ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι ό, τι είναι - και ότι αυτός ο λόγος πίεσης προς πυκνότητα θα διατηρηθεί στο -1 επ 'αόριστον, ανεξάρτητα από το τι σημαίνει αυτό.
Όμως, οι κοσμολόγοι σπάνια είναι χαρούμενοι που αφήνουν τα πράγματα εκεί και έχουν σκεφτεί τι θα μπορούσε να συμβεί αν η εξίσωση της κατάστασης δεν παραμείνει στο -1.
Εάν η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας μειώθηκε με την πάροδο του χρόνου, ο ρυθμός επιτάχυνσης της καθολικής διαστολής θα μειωνόταν και θα μπορούσε ενδεχομένως να σταματήσει εάν ο λόγος πίεσης / πυκνότητας έφτασε το -1/3. Από την άλλη πλευρά, εάν αυξηθεί η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας και ο λόγος πίεσης / πυκνότητας μειωθεί κάτω από -1 (δηλαδή προς -2, ή -3 κ.λπ.), τότε θα λάβετε σενάρια φανταστικής ενέργειας. Η φανταστική ενέργεια είναι μια σκοτεινή ενέργεια που αυξάνει την πυκνότητά της με την πάροδο του χρόνου. Και ας σταματήσουμε εδώ να θυμόμαστε ότι το Phantom (φάντασμα που περπατά) είναι φανταστικός χαρακτήρας.
Εν πάση περιπτώσει, καθώς το σύμπαν διαστέλλεται και επιτρέπουμε την αύξηση της πυκνότητας της ενέργειας του φάντασμα, πιθανώς πλησιάζει το άπειρο μέσα σε μια πεπερασμένη χρονική περίοδο, προκαλώντας ένα Big Rip, καθώς το σύμπαν γίνεται άπειρο σε κλίμακα και όλες τις δεσμευμένες δομές, μέχρι τα υποατομικά σωματίδια , διαλύονται. Σε αναλογία πίεσης / πυκνότητας μόλις -1,5, αυτό το σενάριο θα μπορούσε να ξεδιπλωθεί σε μόλις 22 δισεκατομμύρια χρόνια.
Οι Frampton et al προτείνουν ένα εναλλακτικό σενάριο Little Rip, όπου ο λόγος πίεσης / πυκνότητας μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου, έτσι ώστε οι δεσμευμένες δομές να είναι ακόμη αποσχισμένες, αλλά το σύμπαν δεν γίνεται άπειρο σε κλίμακα.
Αυτό μπορεί να υποστηρίξει ένα κυκλικό μοντέλο σύμπαντος - αφού σας φέρνει γύρω από προβλήματα με την εντροπία. Ένα υποθετικό Big Bang - το κυκλικό σύμπαν Big Crunch έχει πρόβλημα εντροπίας, καθώς η ελεύθερη ενέργεια χάνεται καθώς όλα γίνονται βαρυτικά συνδεδεμένα - έτσι ώστε να καταλήξετε με μια τεράστια μαύρη τρύπα στο τέλος της κρίσης.
Το Little Rip σας δίνει δυνητικά μια επανεκκίνηση εντροπίας, αφού όλα χωρίζονται και έτσι μπορεί να προχωρήσει από το μηδέν μέσω της μακράς διαδικασίας δέσμευσης της βαρύτητας ξανά - δημιουργώντας νέα αστέρια και γαλαξίες στη διαδικασία.
Εν πάση περιπτώσει, Κυριακή πρωί - ώρα για ένα μεγάλο Brunch.
Περαιτέρω ανάγνωση: Frampton et al. The Little Rip.
