אחד ממספר המאפיינים הבלתי-סבירים לכאורה של אנרגיה אפלה הוא שהנחת צפיפותה קבועה לאורך זמן. כך, למרות שהיקום מתרחב עם הזמן, האנרגיה האפלה לא מתדלבלת, בשונה משאר תכולת היקום.
ככל שהיקום מתרחב, נראה כי אנרגיה חשוכה יותר מופיעה משום מקום כדי לקיים את צפיפות האנרגיה האפלה הקבועה של היקום. כך, ככל שחולפים זמנים, אנרגיה אפלה תהפוך לחלק יותר ויותר דומיננטי של היקום הנצפה - כזכור שהוא כבר מוערך כ- 73% ממנו.
פיתרון קל לכך הוא לומר כי אנרגיה אפלה היא תכונה הטמונה במרקם של זמן-חלל, כך שככל שהיקום מתרחב והמרחב של זמן-החלל גדל, כך האנרגיה האפלה מתגברת וצפיפותו נשארת קבועה. וזה בסדר, כל עוד אנו מכירים בכך שלא באמת אנרגיה - מכיוון ששלושת חוקי התרמודינמיקה שאינם אמינים במיוחד, אינם מאפשרים לאנרגיה להתנהג בדרכים כאלה.
פיתרון קל להסביר את ההאצה האחידה של התפשטות היקום הוא להציע כי לאנרגיה אפלה יש את התכונה של לחץ שלילי - כאשר הלחץ השלילי הוא תכונה הטמונה בהתרחבות.
ביישום ההיגיון הארכי הזה לתצפית, השטיחות הנראית לעין של הגיאומטריה של היקום מרמזת כי היחס בין לחץ האנרגיה הכהה לצפיפות האנרגיה הכהה הוא בערך 1, או יותר נכון -1, מכיוון שאנו עוסקים בלחץ שלילי. קשר זה ידוע כמשוואת המדינה לאנרגיה אפלה.
בהשערות על מה שעשוי לקרות בעתיד היקום, פיתרון קל הוא להניח שאנרגיה אפלה היא בדיוק מה שהיא - וכי יחס זה של לחץ לצפיפות יישמר ב -1 ללא הגבלת זמן, לא משנה מה זה אומר.
אך לעתים רחוקות הקוסמולוגים שמחים פשוט להשאיר דברים שם והשערו על מה שעלול לקרות אם משוואת המדינה לא תישאר על -1.
אם צפיפות האנרגיה הכהה פחתה עם הזמן, קצב ההאצה של ההתפשטות האוניברסלית היה יורד ויכול להיפסק אם יחס הלחץ / צפיפות יגיע ל -1/3. מצד שני, אם צפיפות האנרגיה האפלה גדלה ויחס הלחץ / צפיפות ירד מתחת ל -1 (כלומר לקראת -2, או -3 וכו '), אתה מקבל תרחישים של אנרגיות פנטום. אנרגיית הפנטום היא אנרגיה אפלה שצפיפותה גדלה עם הזמן. ובואו נעצור כאן לזכור שהפנטום (רוח רפאים שהולכת) הוא דמות בדיונית.
בכל אופן, ככל שהיקום מתרחב ואנחנו מאפשרים לצפיפות אנרגיית הפנטום להתגבר, הוא עלול להתקרב לאינסופי בפרק זמן מוגדר, וגורם לריפ ביג, שכן היקום הופך לאינסופי בקנה מידה וכל המבנים הכבושים, כל הדרך למטה לחלקיקים תת-אטומיים. , נקרעים לגזרים. ביחס לחץ / צפיפות של -1.5 בלבד, תרחיש זה עשוי להתפתח במהלך 22 מיליארד שנה בלבד.
Frampton et al מציעים תרחיש Little Rip חלופי, בו יחס הלחץ / הצפיפות משתנה לאורך זמן כך שמבנים קשורים עדיין נקרעים לגזרים אך היקום לא הופך לאינסופי בקנה מידה.
זה עשוי לתמוך במודל יקום מחזורי - מכיוון שהוא מסבך בעיות באנטרופיה. המפץ הגדול ההיפותטי - ליקום המחזורי הגדול של קראנץ 'יש בעיה אנטרופית מכיוון שאנרגיה חופשית הולכת לאיבוד ככל שהכל מתחייב לכבידה - כך שבסופו של דבר אתה מסתיים עם חור שחור אחד ענק בסוף הקראנץ'.
Rip Little מעניק לך פוטנציאל אתחול מחדש של האנטרופיה, מכיוון שהכל מפוצל זה מזה וכך יכול להתקדם מאפס דרך התהליך הארוך של הכבידה בכבידה שוב ושוב - יצירת כוכבים וגלקסיות חדשות בתהליך.
בכל אופן, יום ראשון בבוקר - זמן לארוחת בראנץ 'גדולה.
קריאה נוספת: Frampton et al. הקרע הקטן.
