Big Bang și evoluția Universului

Înainte de observațiile energiei întunecate, cosmologii au considerat două scenarii pentru viitorul universului. Dacă densitatea de masă a universului ar fi mai mare decât densitatea critică, atunci universul ar ajunge la o dimensiune maximă și apoi va începe să se prăbușească. Ar deveni din nou mai dens și mai fierbinte, terminând cu o stare similară cu cea în care a început – un Big Crunch.

Alternativ, dacă densitatea din univers ar fi egală sau mai mică decât densitatea critică, expansiunea ar încetini, dar nu se va opri niciodată. Formarea stelelor ar înceta cu consumul de gaz interstelar în fiecare galaxie; stele ar arde, ajungând pitice albe, stele neutronice și găuri negre. Foarte treptat, coliziunile dintre acestea ar duce la acumularea de mase în găurile negre mai mari și mai mari. Temperatura medie a universului s-ar apropia asimptotic de zero absolut – un Big Freeze. Mai mult, dacă protonul ar fi instabil, atunci materia barionică ar dispărea, lăsând doar radiații și găuri negre. În cele din urmă, găurile negre se vor evapora prin emisia de radiații Hawking. Entropia universului ar crește până la punctul în care nici o formă organizată de energie nu ar putea fi extrasă din ea, un scenariu cunoscut sub numele de moartea termică.

Observațiile moderne ale expansiunii accelerate implică faptul că tot mai mult din universul vizibil în prezent va trece dincolo de orizontul nostru de evenimente și din contactul cu noi. Rezultatul final nu este cunoscut. Modelul ΛCDM al universului conține energie întunecată sub forma unei constante cosmologice. Această teorie sugerează că doar sistemele cu legături gravitaționale, cum ar fi galaxiile, vor rămâne împreună, iar ele vor fi supuse unei morți termice, pe măsură ce universul se extinde și se răcește. Alte explicații ale energiei întunecate, numite teorii ale energiei fantomă, sugerează că, în cele din urmă, clusterele galaxiilor, stelele, planetele, atomii, nucleele și materia în sine vor fi rupte de expansiunea din ce în ce mai mare într-un așa-numit Big Rip.

Următoarea este o listă parțială a concepțiilor greșite despre modelul Big Bang:

Big Bang-ul ca origine a universului: Una dintre concepțiile greșite despre modelul Big Bang este credința că el a fost originea universului. Cu toate acestea, modelul Big Bang nu spune despre cum a apărut universul. Concepția actuală a modelului Big Bang presupune existența energiei, a timpului și a spațiului și nu spune nimic despre originea lor sau cauza stării inițiale a densității și temperaturii înalte a universului.

Big Bang-ul a fost “mic”: este înșelător să vizualizăm Big Bang prin compararea dimensiunii sale cu obiectele de zi cu zi. Când dimensiunea universului la Big Bang este descrisă, se referă la dimensiunea universului observabil, și nu la întregul univers.

Legea lui Hubble încalcă teoria specială a relativității: legea lui Hubble prezice că galaxiile care depășesc distanța Hubble se retrag mai repede decât viteza luminii. Cu toate acestea, relativitatea specială nu se aplică dincolo de mișcarea prin spațiu. Legea lui Hubble descrie viteza care rezultă din expansiunea spațiului, mai degrabă decât prin spațiu.

Deplasarea spre roșu Doppler vs. deplasarea sdpre roșu cosmologică: Astronomii se referă adesea la deplasarea spre roșu cosmologică ca o schimbare Doppler normală, ceea ce este o concepție greșită. Deși similar, deplasarea spre roșu cosmologică nu este identică cu deplasarea spre roșu Doppler. Deplasarea spre roșu Doppler se bazează pe relativitatea specială, care nu ia în considerare extinderea spațiului. Dimpotrivă, deplasarea spre roșu cosmologică se bazează pe relativitatea generală, în care se ia în considerare extinderea spațiului. Deși pot părea identice pentru galaxiile din apropiere, aceasta poate provoca confuzie în cazul în care comportamentul galaxiilor îndepărtate este înțeles prin sdeplasarea spre roșu Doppler.

(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)

Gravitatia