واحدة من عدد من السمات التي تبدو غير معقولة للطاقة المظلمة هي أن كثافتها يفترض أن تكون ثابتة بمرور الوقت. لذا ، على الرغم من أن الكون يتوسع بمرور الوقت ، فإن الطاقة المظلمة لا تضعف ، على عكس باقي محتويات الكون.
مع توسع الكون ، يبدو أن المزيد من الطاقة المظلمة تظهر من العدم للحفاظ على كثافة الطاقة المظلمة الثابتة للكون. لذا ، مع مرور الوقت ، ستصبح الطاقة المظلمة نسبة مهيمنة على نحو متزايد من الكون المرئي - تذكر أنها تقدر بالفعل بأنها 73٪ منها.
الحل السهل لذلك هو القول بأن الطاقة المظلمة هي سمة متأصلة في نسيج الزمكان ، بحيث مع توسع الكون وزيادة مساحة الزمكان ، تزداد الطاقة المظلمة وتبقى كثافتها ثابتة. وهذا جيد ، طالما أننا نعترف أنه ليس كذلك هل حقا الطاقة - نظرًا لأن قوانيننا الثلاثة للديناميكا الحرارية الموثوقة للغاية لا تسمح بشكل واضح بأن تتصرف الطاقة بهذه الطرق.
الحل السهل لشرح التسارع المنتظم لتوسع الكون هو اقتراح أن الطاقة المظلمة لها ميزة الضغط السلبي - حيث الضغط السلبي هو سمة متأصلة في التوسع.
بتطبيق هذا المنطق الغامض على الملاحظة ، يشير التسطيح الظاهري الملاحظ لهندسة الكون إلى أن نسبة ضغط الطاقة المظلمة إلى كثافة الطاقة المظلمة هي تقريبًا 1 ، أو بشكل صحيح أكثر ، لأننا نتعامل مع ضغط سلبي. تُعرف هذه العلاقة باسم معادلة الحالة للطاقة المظلمة.
عند التكهن بما قد يحدث في مستقبل الكون ، فإن الحل السهل هو افتراض أن الطاقة المظلمة هي كل ما هو عليه - وأن هذه النسبة من الضغط إلى الكثافة ستستمر عند -1 إلى أجل غير مسمى ، مهما كان ذلك يعني ذلك.
لكن علماء الكون نادرًا ما يكونون سعداء لمجرد ترك الأشياء هناك وتكهنوا بما قد يحدث إذا لم تظل معادلة الحالة عند -1.
إذا انخفضت كثافة الطاقة المظلمة بمرور الوقت ، فسوف ينخفض معدل التسارع للتوسع العالمي وربما يتوقف إذا وصلت نسبة الضغط / الكثافة إلى -1/3. من ناحية أخرى ، إذا زادت كثافة الطاقة المظلمة وانخفضت نسبة الضغط / الكثافة إلى أقل من -1 (أي نحو -2 ، أو -3 إلخ) ، فستحصل على سيناريوهات طاقة وهمي. الطاقة الوهمية هي طاقة مظلمة تزداد كثافتها بمرور الوقت. ودعنا نتوقف هنا لتتذكر أن فانتوم (شبح يمشي) هو شخصية خيالية.
على أي حال ، عندما يتوسع الكون ونسمح بزيادة كثافة الطاقة الوهمية ، فمن المحتمل أن يقترب بلا حدود في غضون فترة زمنية محدودة ، مما يتسبب في حدوث تمزق كبير ، حيث يصبح الكون غير محدود في الحجم وجميع الهياكل المرتبطة ، وصولًا إلى الجسيمات دون الذرية ، ممزقة. عند نسبة ضغط / كثافة تبلغ -1.5 فقط ، يمكن أن يتكشف هذا السيناريو على مدى 22 مليار سنة فقط.
يقترح فرامبتون وآخرون سيناريو Rip البديل ، حيث تتغير نسبة الضغط / الكثافة بمرور الوقت بحيث لا تزال البنى المربوطة ممزقة ولكن الكون لا يصبح غير محدود في الحجم.
قد يدعم هذا نموذج الكون الدوري - نظرًا لأنه يوصلك إلى مشاكل متعلقة بالأنتروبيا. إن الانفجار الكبير Big Bang الافتراضي - يواجه الكون الكبير Crunch مشكلة إنتروبيا حيث يتم فقدان الطاقة الحرة حيث يصبح كل شيء مرتبطًا بالجاذبية - بحيث ينتهي بك الأمر مع ثقب أسود واحد ضخم في نهاية الأزمة.
من المحتمل أن يمنحك A Little Rip إعادة تشغيل الإنتروبيا ، حيث أن كل شيء مقسم ويمكنه التقدم من الصفر من خلال العملية الطويلة للارتباط الجاذبي من جديد - مما يؤدي إلى توليد نجوم ومجرات جديدة في هذه العملية.
على أي حال ، صباح الأحد - حان الوقت لتناول غداء كبير.
مزيد من القراءة: Frampton et al. التمزق الصغير.
