Der er noget fælles i begyndelsen af vores Univers, periode af kosmisk inflation, og årsagen til hendes endelige skæbne: den accelererende udvidelse af mørk energi, der ikke kan føre til den idé, at de er relateret. Og her er spørgsmålet: hvis hypotesen om evig inflation er korrekt, kan den mørke energi blive efterfulgt af en tilbagevenden til det oprindelige tilstand?
Ikke kun, at, det er muligt, at det kan ikke engang kræver, at evig inflation. Lad os starte med at tale om den scene, der gik forud for fødslen af det berømte og elskede af Universet: kosmisk inflation.
Når universet er fuld af stof og stråling — det kom med et par mærkelige egenskaber: det var rumligt hjemme, havde en temperatur overalt, havde ingen relicts af meget høj energi, og havde en meget udtalt indstillet af regionerne i højere og lavere densitet. Måske er universet er allerede begyndt med dette sæt af betingelser, men tanken om kosmisk inflation, er, at universet begyndte med en periode med eksponentiel udvidelse, hvor en enorm mængde energi, der var forbundet til den plads, og så er den slut, og gav anledning til, at Big Bang med alle disse betingelser. Det tog flere år, for at nøjagtigt finde ud af alle de sekvenser, og endnu mere tid til at finde de fluktuationer i den kosmiske mikrobølge baggrund, der bekræftede kosmisk inflation teori nu strygejern, som vi begynde at Universet.
Evig inflation er en udløber af inflationen, baseret på den ejendom, som vi sjældent tænker. Normalt, når du møder naturlig overgang — som potter af varmt vand, der går fra flydende til gasform — det starter forskellige steder, gradvist at udvide og smelter sammen i én. I tilfælde af kogende vand, vi kalder det nedsivning, nedsivning, når små bobler ud og går hånd i hånd, og dette skaber store vabler på overfladen. Men inflationen er problemet: i nogle regioner, inflation ikke stoppe på et bestemt punkt, og fortsætter, som forhindrer nedsivning i områder, hvor inflationen er stoppet. Dette indebærer, at vores synlige univers må være i den samme boble, hvor inflationen er ophørt, og der ikke er til at består af talrige bobler, der sive sammen.
Illustration af evig inflation: hvor der er røde kors, inflation ender og giver anledning til Big Bang, og der var de blå terninger, inflationen fortsætter. Matematisk, for at tillade, at inflationen til at skabe vores Univers, inflation bør fortsætte på ubestemt tid i fremtiden
I den anden ende af spektret har vi den kendsgerning, at udvidelsen af Universet er accelererende. Den bedste forklaring på, at de med alle til rådighed præcision, ville være, at rummet har en lille energi komponent: vi kalder den mørk energi. Denne del af energi er til stede overalt — i alle punkter af plads og er meget lille: hvis du gøre det til en masse, der ifølge Einsteins formel E = mc2, vil det svare til en proton per kubikmeter af Universet. Men plads i rummet er ikke bare stort, det er stadig voksende. Så over tid, denne mørke energi bliver mere og mere vigtigt. Efter 8 milliarder år fra begyndelsen af Universet, det har ført til, at udvidelsen var hurtigere, og senere blev den dominerende del af den energi fra Universet.
To af disse tidsrum, kan virke meget forskellige: inflation og accelereret ekspansion, der er kommet med tiden. I virkeligheden, omfanget af disse energi-skalaer adskiller sig 10120 gange, og det er en masse. Men de begge repræsenterer den energi, der er iboende i selve rummet, både forårsage stof af plads til at udvide eksponentielt, og forudsat at der er tilstrækkelig tid — brøkdele af et sekund for inflation og billioner år af mørk energi — jeg vil tage alt det, der ikke er forbundet til Universet i et enkelt struktur, og brast i stykker. Der er en hel klasse af modeller, der er kendt som indbegrebet, som forsøger at forene inflation og mørk energi.
Hvad er sandsynligheden for, at vores univers vil “genbruge” sig selv, vil slutte cyklus? Her er to gode muligheder.
- Hvis mørk energi er faktisk kosmologisk konstant, det kunne være resterende, relikt energi af den inflatoriske periode, som den startede fra. Og hvis det er tilfældet, så er der ingen grund til, at med passage af tilstrækkelig tid hun gik ikke til meget lavere energitilstand. Måske denne overgang vil føre til, at mange Malapascua partikler — neutrinoer, for axions, eller mere eksotiske partikler, vil fusionere i deres egne versioner af stjerner, planeter eller endda mennesker. Hvis vi ikke er til rådighed, er dette ikke ensbetydende med, at det er umuligt, og dette er en af de mulige skæbner i vores Univers i en fjern fremtid, selv om det vil tage enormt år.
- Mørk energi ikke kan være en kosmologisk konstant, og kan stige i styrke over tid. Hvis det er tilfældet, vil det vokse og vokse, indtil de føre til scenariet om “big break”, når hvert af de associerede strukturer i Universet i sidste ende vil bryde i stykker. Men manuskriptet, skrevet af Eric Avisera muligt, at i de sidste øjeblik, før rummet i sig selv vil knække helvede er denne energi, der er iboende i rummet, skelnes i inflationær scenarier, der vil blive opført… i en hot Big Bang. Dette scenario “foryngelse af Universet” kan ikke kun være muligt i en fjern fremtid, men også i høj grad sostarivayut vores Univers — måske det er uendeligt gammel.
Så langt, vore bedste beviser, der indikerer, at mørk energi er den kosmologiske konstant, og dermed eliminere det andet scenarie. Hvis der ikke er en lav-energi-state for den overgang, den første scenarie kan også være udelukket, men vi ved nok til at udelukke både.
Svarene på disse spørgsmål skal hjælpe os med at finde den EUCLID mission, som NASA WFIRST og LSST (large survey telescope).
Ifølge materialer Ethan Siegel