Kuinka kauan maailmankaikkeus kestää?

Nykyaikaisten kosmologien parhaiden arvausten mukaan maailmankaikkeus kestää erittäin pitkään, jotain googolplex -vuosien ajan. Googolplex on erittäin suuri luku – 1010100. Jotkut arviot ovat vielä suurempia. Kysymys siitä, kuinka kauan se kestää, liittyy kysymykseen siitä, kuinka kauan ihmislaji tai jälkeläisemme kestävät, estäen jonkin katastrofin, joka tuhoaa ihmiset ennenaikaisesti.

Tiedetään, että maailmankaikkeus laajenee, mutta usein kysytään, jatkuuko tämä laajentuminen loputtomiin. Nykyiset merkit osoittavat, että laajentuminen tapahtuu paitsi kiihtyvällä vauhdilla. Tästä voidaan syyttää universumin laajuinen alipaine, jota kutsutaan pimeäksi energiaksi, kosmologiseksi vakioksi tai kvintessenssiksi. Einstein muotoili ensimmäisen kerran käsitteen kosmologisesta vakiosta.

Maailmankaikkeuden elinkaaren ennusteet liittyvät perinteisesti sen yleiseen geometriaan. Sen geometria on sen kokonaistiheyden funktio. Tässä tulee kriittinen arvo, omega (ω).

Jos maailmankaikkeuden tiheys on suurempi kuin ω, se on suljettu, eli sillä on pallomainen spatiaalinen geometria. Suljetussa universumissa, jos henkilö matkustaa tarpeeksi pitkälle, hän päätyy takaisin lähtöpisteeseensä aivan kuten maapallolla. Jos sen tiheys on suunnilleen yhtä suuri kuin ω, se on tasainen, mikä tarkoittaa, että ilman pimeää energiaa laajentumisnopeus hidastuisi ja asymptoottisesti lähestyisi nollaa. Jos tiheys on pienempi kuin ω, se on avoin, mikä tarkoittaa, että sen yleinen kaarevuus on negatiivinen ja laajenee loputtomiin pimeän energian kanssa tai ilman sitä.

Tällä hetkellä näyttää siltä, ​​että maailmankaikkeus on litteä. Ylläolevan analyysin saalis on, että riittävällä pimeällä energialla se laajenee loputtomiin riippumatta sen geometriasta. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että maailmankaikkeus sisältää todennäköisesti niin paljon pimeää energiaa.

Jos maailmankaikkeus laajenee edelleen hyvin pitkään, lopulta galaktiset superjoukot repeytyvät, ja niiden jälkeen seuraavat paikalliset klusterit, itse galaksit ja lopulta yksittäiset tähdet ja atomit. Jos ihmiskunnan jälkeläiset ovat taitavia siitä, mitä ainejärjestelyjä he käyttävät hetkellisyyteen ja valtaan, he voivat kuitenkin pidentää olemassaoloaan lähes loputtomiin. Esimerkiksi mustat aukot tuottavat jonkin verran voimaa Hawkingin säteilyn kautta, jota elämä voi kasautua ja käyttää hyväkseen, vaikka tähdet ovat palanneet. Asuminen loputtomasti jatkuvasti laajenevassa maailmankaikkeudessa ei olisi piknik, mutta se on luultavasti parempi kuin asua suljetussa, joka romahtaa takaisin itsekseen tulisessa Big Crunchissa.