El destino del universo está determinado por su densidad. La preponderancia de la evidencia hasta la fecha, basada en mediciones de la tasa de expansión y la densidad de masa, favorece un universo que continuará expandiéndose indefinidamente, lo que resultará en el escenario «Big Freeze» a continuación. Sin embargo, las observaciones no son concluyentes y todavía son posibles modelos alternativos.

Big Freeze o heat deathEdit

The Big Freeze (o Big Chill) es un escenario en el que la expansión continua da como resultado un universo que se acerca asintóticamente a la temperatura cero absoluta. Este escenario, en combinación con el escenario Big Rip, está ganando terreno como la hipótesis más importante. En ausencia de energía oscura, podría ocurrir solo bajo una geometría plana o hiperbólica. Con una constante cosmológica positiva, también podría ocurrir en un universo cerrado. En este escenario, se espera que las estrellas se formen normalmente durante 1012 a 1014 (1–100 billones) de años, pero eventualmente se agotará el suministro de gas necesario para la formación de estrellas. A medida que las estrellas existentes se queden sin combustible y dejen de brillar, el universo se oscurecerá lenta e inexorablemente. Con el tiempo, los agujeros negros dominarán el universo, que desaparecerán con el tiempo a medida que emitan radiación de Hawking. Durante un tiempo infinito, habría una disminución espontánea de entropía por el teorema de recurrencia de Poincaré, las fluctuaciones térmicas y el teorema de fluctuación.

Un escenario relacionado es la muerte por calor, que establece que el universo pasa a un estado de máximo entropía en la que todo se distribuye uniformemente y no hay gradientes, que son necesarios para mantener el procesamiento de la información, una forma de la cual es la vida. El escenario de muerte por calor es compatible con cualquiera de los tres modelos espaciales, pero requiere que el universo alcance una temperatura mínima eventual.

Big RipEdit

La constante de Hubble actual define una tasa de aceleración del universo no lo suficientemente grande como para destruir estructuras locales como las galaxias, que se mantienen unidas por la gravedad, pero lo suficientemente grande como para aumentar el espacio entre ellas. Un aumento constante de la constante de Hubble hasta el infinito daría como resultado que todos los objetos materiales en el universo, comenzando con las galaxias y eventualmente (en un tiempo finito) todas las formas, no importa cuán pequeñas sean, se desintegrarán en partículas elementales libres, radiación y más. A medida que la densidad de energía, el factor de escala y la tasa de expansión se vuelven infinitos, el universo termina como lo que es efectivamente una singularidad.

En el caso especial de la energía oscura fantasma, que ha supuesto una energía cinética negativa que daría como resultado una mayor tasa de aceleración de lo que predicen otras constantes cosmológicas, podría ocurrir un gran desgarro más repentino.

Big CrunchEdit

La hipótesis del Big Crunch es una visión simétrica del destino final del universo. Así como el Big Bang comenzó como una expansión cosmológica, esta teoría asume que la densidad promedio del universo será suficiente para detener su expansión y el universo comenzará a contraerse. Se desconoce el resultado final; una estimación simple haría que toda la materia y el espacio-tiempo en el universo colapsaran en una singularidad adimensional de regreso a cómo comenzó el universo con el Big Bang, pero a estas escalas se deben considerar efectos cuánticos desconocidos (ver Gravedad cuántica). La evidencia reciente sugiere que este escenario es poco probable, pero no se ha descartado, ya que las mediciones han estado disponibles solo durante un corto período de tiempo, en términos relativos, y podrían revertirse en el futuro.

Este escenario permite que el Big La explosión ocurrirá inmediatamente después del Big Crunch de un universo anterior. Si esto sucede repetidamente, crea un modelo cíclico, que también se conoce como universo oscilatorio. El universo podría consistir entonces en una secuencia infinita de universos finitos, con cada universo finito terminando con un Big Crunch que también es el Big Bang del próximo universo. Un problema con el universo cíclico es que no se reconcilia con la segunda ley de la termodinámica, ya que la entropía se acumularía de oscilación en oscilación y causaría la eventual muerte térmica del universo. La evidencia actual también indica que el universo no está cerrado. Esto ha provocado que los cosmólogos abandonen el modelo de universo oscilante. El modelo cíclico adopta una idea algo similar, pero esta idea evade la muerte por calor debido a una expansión de las branas que diluye la entropía acumulada en el ciclo anterior.

Big BounceEdit

El Big Bounce es un modelo científico teorizado relacionado con el comienzo del universo conocido.Se deriva del universo oscilatorio o interpretación de repetición cíclica del Big Bang, donde el primer evento cosmológico fue el resultado del colapso de un universo anterior.

Según una versión de la teoría cosmológica del Big Bang, en al principio el universo era infinitamente denso. Tal descripción parece estar en desacuerdo con otras teorías más ampliamente aceptadas, especialmente la mecánica cuántica y su principio de incertidumbre. Por lo tanto, no es sorprendente que la mecánica cuántica haya dado lugar a una versión alternativa de la teoría del Big Bang. Además, si el universo está cerrado, esta teoría predeciría que una vez que este universo colapse, generará otro universo en un evento similar al Big Bang después de que se alcance una singularidad universal o una fuerza cuántica repulsiva provoque la re-expansión.

En términos simples, esta teoría establece que el universo repetirá continuamente el ciclo de un Big Bang, seguido de un Big Crunch.

Big SlurpEdit

Esta teoría postula que el universo existe actualmente en un vacío falso y que podría convertirse en un vacío verdadero en cualquier momento.

Para comprender mejor la teoría del colapso del vacío falso, primero hay que entender el campo de Higgs que impregna el universo. Al igual que un campo electromagnético, varía en intensidad según su potencial. Un verdadero vacío existe mientras el universo exista en su estado de energía más bajo, en cuyo caso la teoría del falso vacío es irrelevante. Sin embargo, si el vacío no está en su estado de energía más bajo (un vacío falso), podría entrar en un estado de energía más baja. A esto se le llama decaimiento por vacío. Esto tiene el potencial de alterar fundamentalmente nuestro universo; en escenarios más audaces, incluso las diversas constantes físicas podrían tener valores diferentes, afectando gravemente los cimientos de la materia, la energía y el espacio-tiempo. También es posible que todas las estructuras sean destruidas instantáneamente, sin ningún aviso previo.

Incertidumbre cósmicaEditar

Cada posibilidad descrita hasta ahora se basa en una forma muy simple para la ecuación de energía oscura de Expresar. Pero como se supone que implica el nombre, actualmente se sabe muy poco sobre la física de la energía oscura. Si la teoría de la inflación es cierta, el universo pasó por un episodio dominado por una forma diferente de energía oscura en los primeros momentos del Big Bang; pero la inflación terminó, indicando una ecuación de estado mucho más compleja que las asumidas hasta ahora para la energía oscura actual. Es posible que la ecuación de estado de la energía oscura vuelva a cambiar, dando como resultado un evento que tendría consecuencias extremadamente difíciles de predecir o parametrizar. Dado que la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura sigue siendo enigmática, incluso hipotética, las posibilidades que rodean su próximo papel en el universo se desconocen actualmente. Ninguno de estos finales teóricos del universo es seguro.