Universumin kohtalo määräytyy sen tiheyden perusteella. Tähänastinen todisteiden valtaosa, joka perustuu laajenemisnopeuden ja massatiheyden mittauksiin, suosii maailmankaikkeutta, joka laajenee edelleen loputtomiin, mikä johtaa alla olevaan ”Big Freeze” -skenaarioon. Havainnot eivät kuitenkaan ole ratkaisevia, ja vaihtoehtoiset mallit ovat silti mahdollisia.

Big Freeze tai heat deathEdit

Big Freeze (tai Big Chill) on skenaario, jossa jatkuva laajeneminen johtaa universumiin, joka asymptoottisesti lähestyy absoluuttista nollalämpötilaa. Tämä skenaario yhdessä Big Rip -skenaarion kanssa on nousemassa tärkeimmäksi hypoteesiksi. Pimeän energian puuttuessa se voi tapahtua vain tasaisen tai hyperbolisen geometrian alla. Positiivisella kosmologisella vakiolla se voi esiintyä myös suljetussa maailmankaikkeudessa. Tähän skenaarioon tähtien odotetaan muodostuvan normaalisti 1012–1014 (1–100 biljoonaa) vuotta, mutta lopulta tähtien muodostumiseen tarvittavan kaasun tarjonta loppuu. Kun olemassa olevista tähdistä loppuu polttoaine ja niiden loisto lakkaa, maailmankaikkeus tulee hitaasti ja väistämättömästi tummemmaksi. Lopulta mustat aukot hallitsevat maailmankaikkeutta, jotka itse häviävät ajan myötä, kun he lähettävät Hawking-säteilyä. Rajattoman ajan kuluessa spontaani entropian väheneminen johtuisi Poincarén toistumislauseesta, lämpövaihteluista ja vaihtelulauseesta.

Tähän liittyvä skenaario on lämpökuolema, jonka mukaan maailmankaikkeus menee maksimin tilaan. entropia, jossa kaikki jakautuu tasaisesti eikä liukuvälejä ole – joita tarvitaan ylläpitämään tietojenkäsittelyä, jonka yksi muoto on elämä. Lämpökuolemaskenaario on yhteensopiva minkä tahansa kolmen paikkamallin kanssa, mutta vaatii, että maailmankaikkeus saavuttaa mahdollisen lämpötilaminimin.

Big RipEdit

Nykyinen Hubble-vakio määrittelee maailmankaikkeuden kiihtyvyysnopeuden, joka ei ole riittävän suuri tuhoamaan paikallisia rakenteita, kuten galakseja, joita painovoima pitää yhdessä, mutta riittävän suuri lisäämään niiden välistä tilaa. Hubble-vakion tasainen kasvu äärettömyyteen johtaisi kaikkiin maailmankaikkeuden aineellisiin kohteisiin, alkaen galakseista ja lopulta (lopullisessa ajassa) kaikki muodot, riippumatta siitä kuinka pieniä, hajoavat sitoutumattomiin alkeishiukkasiin, säteilyyn ja muuhun. Kun energiatiheydestä, mittakaavakertoimesta ja laajenemisnopeudesta tulee ääretön, maailmankaikkeus loppuu tosiasiallisesti singulariteetiksi.

Fantomin erityistapauksessa tumma energia, jolla oletetaan olevan negatiivinen kineettinen energia, joka johtaisi korkeampaan kiihtyvyysaste kuin muut kosmologiset vakiot ennustavat, voi tapahtua äkillisempi iso repeämä.

Big CrunchEdit

Big Crunch -hypoteesi on symmetrinen näkymä maailmankaikkeuden lopullisesta kohtalosta. Aivan kuten Suuri Räjähdys alkoi kosmologisena laajenemisena, tämä teoria olettaa, että maailmankaikkeuden keskimääräinen tiheys riittää pysäyttämään sen laajenemisen ja maailmankaikkeus alkaa supistua. Lopputulosta ei tunneta; yksinkertainen arviointi saisi kaikki maailmankaikkeuden aineen ja aika-ajan romahtamaan ulottumattomaksi singulariteetiksi takaisin siihen, miten maailmankaikkeus alkoi Suurella Bangilla, mutta näissä mittakaavoissa on otettava huomioon tuntemattomat kvanttiefektit (ks. Quantum-painovoima). Viimeaikaiset todisteet viittaavat siihen, että tämä skenaario on epätodennäköinen, mutta sitä ei ole suljettu pois, koska mittauksia on ollut saatavilla suhteellisen pitkällä aikavälillä vain lyhyen ajan kuluessa ja ne voivat kääntyä tulevaisuudessa.

Tämä skenaario sallii suuren Räjähdys tapahtuu välittömästi edeltävän maailmankaikkeuden suuren murskan jälkeen. Jos näin tapahtuu toistuvasti, se luo syklisen mallin, joka tunnetaan myös oskilloivana universumina. Maailmankaikkeus voisi sitten koostua rajattomasta universumien sekvenssistä, jolloin kukin äärellinen maailmankaikkeus päättyisi suureen murskaukseen, joka on myös seuraavan maailmankaikkeuden iso räjähdys. Syklisen maailmankaikkeuden ongelmana on, että se ei sovi yhteen termodynamiikan toisen lain kanssa, koska entropia muodostuisi värähtelystä värähtelyyn ja aiheuttaisi maailmankaikkeuden mahdollisen lämpökuoleman. Nykyiset todisteet osoittavat myös, että maailmankaikkeus ei ole suljettu. Tämä on saanut kosmologit hylkäämään värähtelevän maailmankaikkeuden mallin. Syklinen malli on omaksunut jonkin verran samanlaisen idean, mutta tämä ajatus välttää lämpökuoleman edellisen syklin aikana kertyneen entropian laimentavien olkainten laajenemisen vuoksi.

Big BounceEdit

The Big Bounce on teoretisoitu tieteellinen malli, joka liittyy tunnetun maailmankaikkeuden alkuun.Se on seurausta oskilloivasta universumista tai syklisestä toistotulkinnasta Suuresta Bangista, jossa ensimmäinen kosmologinen tapahtuma oli seurausta edellisen maailmankaikkeuden romahduksesta.

Erään version mukaan Big Bangin teoksesta kosmologiassa, vuonna alussa maailmankaikkeus oli äärettömän tiheä. Tällainen kuvaus näyttää olevan ristiriidassa muiden laajemmin hyväksyttyjen teorioiden kanssa, erityisesti kvanttimekaniikan ja sen epävarmuusperiaatteen kanssa. Siksi ei ole yllättävää, että kvanttimekaniikka on synnyttänyt vaihtoehdon Big Bang -teorialle. Lisäksi, jos maailmankaikkeus on suljettu, tämä teoria ennustaa, että kun tämä maailmankaikkeus romahtaa, se kutee toisen maailmankaikkeuden samanlaisessa tapahtumassa kuin Big Bang, kun universaali singulariteetti on saavutettu tai vastenmielinen kvanttivoima aiheuttaa uuden laajenemisen.

Yksinkertaisesti sanottuna tämä teoria toteaa, että maailmankaikkeus toistaa jatkuvasti suuren räjähdyksen sykliä, jota seuraa iso murskaus.

Big SlurpEdit

Tämä teoria esittää, että maailmankaikkeus on tällä hetkellä väärässä tyhjiössä ja että siitä voi tulla todellinen tyhjiö milloin tahansa.

Jotta ymmärtäisit parhaiten väärän tyhjiön romahtamisen teoriaa, ensin on ymmärrettävä Higgs-kenttä, joka läpäisee maailmankaikkeuden. Aivan kuten sähkömagneettinen kenttä, sen voimakkuus vaihtelee potentiaalinsa perusteella. Todellinen tyhjiö on olemassa niin kauan kuin maailmankaikkeus on alimmassa energiatilassaan, jolloin väärä tyhjiön teoria on merkityksetön. Jos tyhjiö ei ole alimmassa energiatilassaan (väärä tyhjiö), se voi kuitenkin tunneloitua alemman energian tilaan. Tätä kutsutaan tyhjiövaimennukseksi. Tällä on mahdollisuus muuttaa universumiamme perusteellisesti; rohkeammissa skenaarioissa jopa erilaisilla fyysisillä vakioilla voi olla erilaiset arvot, jotka vaikuttavat vakavasti aineen, energian ja aika-ajan perustuksiin. On myös mahdollista, että kaikki rakenteet tuhoutuvat välittömästi ilman ennakkovaroituksia.

Kosminen epävarmuusMuokkaa

Jokainen tähän mennessä kuvattu mahdollisuus perustuu hyvin yksinkertaiseen muotoon osavaltio. Mutta kuten nimen on tarkoitus viitata, pimeän energian fysiikasta tiedetään tällä hetkellä hyvin vähän. Jos inflaatioteoria on totta, maailmankaikkeus kävi läpi jakson, jota hallitsi erilainen pimeän energian muoto alkuräjähdyksen ensimmäisinä hetkinä; mutta inflaatio päättyi, mikä osoittaa tilan yhtälön, joka on paljon monimutkaisempi kuin nykypäivän pimeälle energialle oletettu. On mahdollista, että pimeän energian tilayhtälö voi muuttua uudelleen, mikä johtaa tapahtumaan, jolla olisi seurauksia, joita on erittäin vaikea ennustaa tai parametroida. Koska pimeän energian ja pimeän aineen luonne on edelleen arvoituksellinen, jopa hypoteettinen, heidän tulevaan rooliinsa universumissa liittyvät mahdollisuudet ovat tällä hetkellä tuntemattomia. Mikään näistä universumin teoreettisista loppuista ei ole varma.