Πόσο θα διαρκέσει το Σύμπαν;

Σύμφωνα με τις καλύτερες εικασίες των σύγχρονων κοσμολόγων, το σύμπαν θα συνεχίσει να διαρκέσει για εξαιρετικά μεγάλο χρονικό διάστημα, κάτι για πολλά χρόνια googolplex. Ένα googolplex είναι ένας πολύ μεγάλος αριθμός — 1010100. Ορισμένες εκτιμήσεις είναι ακόμη μεγαλύτερες. Το ερώτημα για το πόσο θα διαρκέσει σχετίζεται με το ερώτημα πόσο θα διαρκέσει το ανθρώπινο είδος, ή οι απόγονοί μας, αποκλείοντας κάποια καταστροφή που εξαφανίζει τους ανθρώπους πρόωρα.

Είναι γνωστό ότι το σύμπαν διαστέλλεται, αλλά ένα συχνό ερώτημα είναι αν αυτή η διαστολή θα συνεχιστεί επ’ αόριστον. Τα τρέχοντα σημάδια δείχνουν ότι όχι μόνο συμβαίνει επέκταση, αλλά συμβαίνει με επιταχυνόμενο ρυθμό. Αυτό μπορεί να αποδοθεί σε μια αρνητική πίεση σε όλο το σύμπαν, που αναφέρεται ως σκοτεινή ενέργεια, κοσμολογική σταθερά ή πεμπτουσία. Η έννοια της κοσμολογικής σταθεράς διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τον Αϊνστάιν.

Οι προβλέψεις σχετικά με τη διάρκεια ζωής του σύμπαντος συνδέονται παραδοσιακά με τη συνολική του γεωμετρία. Η γεωμετρία του είναι συνάρτηση της συνολικής του πυκνότητας. Μια κρίσιμη τιμή, το ωμέγα (ω), μπαίνει στο παιχνίδι εδώ.

Εάν η πυκνότητα του σύμπαντος είναι μεγαλύτερη από ω, είναι κλειστό, που σημαίνει ότι έχει σφαιρική χωρική γεωμετρία. Σε ένα κλειστό σύμπαν, αν ένα άτομο ταξιδέψει αρκετά μακριά, καταλήγει πίσω στο σημείο εκκίνησης του, όπως ακριβώς στον πλανήτη Γη. Εάν η πυκνότητά του είναι περίπου ίση με ω, είναι επίπεδο, που σημαίνει ότι χωρίς σκοτεινή ενέργεια, ο ρυθμός διαστολής θα επιβραδύνει και ασυμπτωτικά θα πλησιάζει το μηδέν. Εάν η πυκνότητα είναι μικρότερη από ω, είναι ανοιχτή, που σημαίνει ότι έχει αρνητική συνολική καμπυλότητα και θα διαστέλλεται επ’ αόριστον με ή χωρίς σκοτεινή ενέργεια.

Επί του παρόντος, φαίνεται ότι το σύμπαν είναι επίπεδο. Το αλίευμα με την παραπάνω ανάλυση είναι ότι, με αρκετή σκοτεινή ενέργεια, θα επεκτείνεται επ ‘αόριστον ανεξάρτητα από τη γεωμετρία του. Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι το σύμπαν περιέχει πιθανώς τόση σκοτεινή ενέργεια.

Εάν το σύμπαν συνεχίσει να διαστέλλεται για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, τελικά τα γαλαξιακά υπερσμήνη θα διασπαστούν, ακολουθούμενα από τοπικά σμήνη, τους ίδιους τους γαλαξίες και τελικά μεμονωμένα αστέρια και άτομα. Εάν οι απόγονοι της ανθρωπότητας είναι έξυπνοι για το ποιες ρυθμίσεις της ύλης χρησιμοποιούν για να στιγματίσουν και να εξουσιάσουν τον εαυτό τους, ωστόσο, μπορούν να παρατείνουν την ύπαρξή τους σχεδόν επ’ αόριστον. Για παράδειγμα, ακόμη και οι μαύρες τρύπες παράγουν κάποια ισχύ μέσω της ακτινοβολίας Hawking, την οποία η ζωή θα μπορούσε να συγκεντρωθεί γύρω και να τη χρησιμοποιήσει προς όφελός της ακόμα κι αν τα αστέρια έχουν καεί. Το να ζεις επ’ αόριστον σε ένα σύμπαν που διαστέλλεται συνεχώς δεν θα ήταν πικνίκ, αλλά είναι πιθανώς προτιμότερο από το να ζεις σε ένα κλειστό που καταρρέει πίσω στον εαυτό του σε ένα φλογερό Big Crunch.