우주의 궁극적 인 운명

우주의 운명은 밀도에 의해 결정됩니다. 팽창 속도와 질량 밀도 측정에 기초한 현재까지의 증거의 우세는 무한히 계속 팽창하는 우주를 선호하여 아래의 “대 동결”시나리오를 초래합니다. 그러나 관측이 결정적이지 않으며 대체 모델이 여전히 가능합니다.

Big Freeze or heat death 편집

주요 기사 : 팽창하는 우주의 미래와 우주의 열사

The Big Freeze (또는 Big Chill)는 지속적인 팽창으로 인해 우주가 점근 적으로 절대 영도에 접근하는 시나리오입니다. 이 시나리오는 Big Rip 시나리오와 결합하여 가장 중요한 가설로 자리 매김하고 있습니다. 암흑 에너지가 없을 때 평면 또는 쌍곡선 기하학에서만 발생할 수 있습니다. 양의 우주 상수를 사용하면 닫힌 우주에서도 발생할 수 있습니다. 이 시나리오에서 별은 1012 년에서 1014 년 (1 ~ 100 조) 년 동안 정상적으로 형성 될 것으로 예상되지만 결국 별 형성에 필요한 가스 공급이 고갈 될 것입니다. 기존 별의 연료가 떨어지고 빛을 발하지 않으면 우주는 점점 더 어두워 질 것입니다. 결국 블랙홀은 우주를 지배 할 것이며, 호킹 방사선을 방출하면서 시간이 지남에 따라 사라질 것입니다. 무한한 시간이 지나면 Poincaré 재발 정리, 열 변동 및 변동 정리에 의해 자발적인 엔트로피 감소가 발생합니다.

관련 시나리오는 열사로 우주가 최대 상태가된다는 것을 나타냅니다. 모든 것이 균등하게 분산되고 그라디언트가없는 엔트로피-정보 처리를 유지하는 데 필요한데, 그 중 하나가 생명입니다. 열사 시나리오는 세 가지 공간 모델 중 하나와 호환되지만 우주가 최종 온도 최소값에 도달해야합니다.

Big RipEdit

주 문서 : Big Rip

현재 허블 상수는 중력에 의해 결합 된 은하와 같은 지역 구조를 파괴 할만큼 크지 않지만 그 사이의 공간을 늘릴만큼 충분히 큰 우주의 가속 속도를 정의합니다. 허블 상수가 무한대로 꾸준히 증가하면 은하에서 시작하여 결국 (유한 한 시간 내에) 모든 형태의 모든 물질이 우주의 모든 물질이 생성되며, 아무리 작아도 결합되지 않은 기본 입자, 복사 및 그 너머로 분해됩니다. 에너지 밀도, 스케일 팩터 및 확장 속도가 무한 해짐에 따라 우주는 사실상 특이점으로 끝납니다.

더 높은 결과를 초래할 음의 운동 에너지를 가정하는 팬텀 암흑 에너지의 특수한 경우 다른 우주 상수가 예측하는 것보다 가속 속도가 높으면 더 갑작스런 빅 립이 발생할 수 있습니다.

Big CrunchEdit

메인 기사 : Big Crunch

빅 크런치. 수직축은 시간에 따른 확장 또는 축소로 간주 될 수 있습니다.

빅 크런치 가설은 우주의 궁극적 인 운명에 대한 대칭적인 관점입니다. 빅뱅이 우주적 팽창으로 시작된 것처럼,이 이론은 우주의 평균 밀도가 팽창을 멈추기에 충분할 것이며 우주는 수축하기 시작할 것이라고 가정합니다. 최종 결과는 알 수 없습니다. 간단한 추정은 우주의 모든 물질과 시공간이 우주가 빅뱅으로 시작된 방식으로 다시 무 차원 특이점으로 붕괴 될 수 있지만, 이러한 규모에서는 알려지지 않은 양자 효과를 고려해야합니다 (양자 중력 참조). 최근 증거에 따르면이 시나리오는 가능성이 낮지 만 배제되지는 않았습니다. 측정 값이 비교적 짧은 기간 동안 만 가능하며 향후에는 역전 될 수 있기 때문입니다.

이 시나리오는 Big 이전 우주의 빅 크런치 직후 발생하는 뱅. 이것이 반복적으로 발생하면 진동 우주라고도하는 순환 모델이 생성됩니다. 그런 다음 우주는 무한 시퀀스의 유한 우주로 구성 될 수 있으며, 각 유한 우주는 다음 우주의 빅뱅이기도 한 Big Crunch로 끝납니다. 순환 우주의 문제는 엔트로피가 진동에서 진동으로 축적되어 결국 우주의 열사를 유발하기 때문에 열역학 제 2 법칙과 일치하지 않는다는 것입니다. 현재 증거는 또한 우주가 닫히지 않았 음을 나타냅니다. 이것은 우주 학자들이 진동하는 우주 모델을 포기하게 만들었습니다. 다소 유사한 아이디어가 순환 모델에 포함되어 있지만이 아이디어는 이전주기에서 축적 된 엔트로피를 희석하는 브래 인의 확장으로 인한 열사를 회피합니다.

Big BounceEdit

Main article : Big Bounce

Big Bounce는 알려진 우주의 시작과 관련된 이론화 된 과학적 모델입니다.첫 번째 우주 사건이 이전 우주의 붕괴의 결과 인 빅뱅의 진동 우주 또는 주기적 반복 해석에서 파생되었습니다.

빅뱅 우주론 이론의 한 버전에 따르면 처음 우주는 무한히 밀집되어있었습니다. 그러한 설명은 더 널리 받아 들여지는 다른 이론, 특히 양자 역학과 그 불확실성 원리와는 상충되는 것 같습니다. 따라서 양자 역학이 빅뱅 이론의 대안 버전을 낳은 것은 놀라운 일이 아닙니다. 또한 우주가 닫히면이 이론은이 우주가 붕괴되면 우주 특이점에 도달하거나 반발 양 자력이 재 팽창을 유발 한 후 빅뱅과 유사한 이벤트에서 다른 우주를 생성 할 것이라고 예측합니다.

간단히 말해서,이 이론은 우주가 계속해서 빅뱅의주기를 반복 한 다음 빅 크런치로 이어질 것이라고 말합니다.

Big SlurpEdit

메인 기사 : False 진공

이 이론은 우주가 현재 거짓 진공 상태에 있으며 언제라도 진정한 진공 상태가 될 수 있다고 가정합니다.

거짓 진공 붕괴 이론을 가장 잘 이해하기 위해 우주에 스며드는 힉스 장을 먼저 이해해야합니다. 전자기장과 매우 유사하며 잠재력에 따라 강도가 다릅니다. 우주가 최저 에너지 상태로 존재하는 한 진정한 진공은 존재하며,이 경우 거짓 진공 이론은 관련이 없습니다. 그러나 진공 상태가 최저 에너지 상태 (잘못된 진공)가 아니면 낮은 에너지 상태로 터널링 할 수 있습니다. 이것을 진공 붕괴라고합니다. 이것은 우리 우주를 근본적으로 바꿀 잠재력을 가지고 있습니다. 더 대담한 시나리오에서는 다양한 물리적 상수조차도 다른 값을 가질 수 있으며 물질, 에너지 및 시공간의 기초에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 모든 구조가 예고없이 즉시 파괴 될 수도 있습니다.

Cosmic uncertaintyEdit

지금까지 설명한 각 가능성은 다음과 같은 암흑 에너지 방정식에 대한 매우 간단한 형식을 기반으로합니다. 상태. 그러나 이름에서 알 수 있듯이 현재 암흑 에너지의 물리학에 대해 알려진 것은 거의 없습니다. 인플레이션 이론이 사실이라면 우주는 빅뱅의 첫 순간에 다른 형태의 암흑 에너지가 지배하는 에피소드를 겪었습니다. 그러나 인플레이션은 끝났고, 이는 현재의 암흑 에너지에 대해 지금까지 가정 된 것보다 훨씬 더 복잡한 상태 방정식을 나타냅니다. 암흑 에너지 상태 방정식이 다시 변경되어 예측하거나 매개 변수화하기 매우 어려운 결과를 초래할 수 있습니다. 암흑 에너지와 암흑 물질의 본질이 수수께끼로 남아 있기 때문에, 심지어 가상으로도 우주에서 다가올 역할을 둘러싼 가능성은 현재 알려지지 않았습니다. 우주에 대한 이러한 이론적 결말은 확실하지 않습니다.

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