In mod evident, pentru a afla cu certitudine soarta finala a universului, este nevoie de progrese suplimentare in domeniul fizicii fundamentale. Cu toate acestea, oamenii de stiinta sunt in general de acord ca soarta universului va depinde de trei lucruri: forma generala a universului, cantitatea de energie intunecata din univers si asa-numita “ecuatie de stat” (care, in esenta, determina modul in care densitatea energiei intunecate va reactiona la expansiunea universului). Desi exista mai multe scenarii care prezic sfarsitul universului, in acest articol vom discuta despre doua dintre acestea, si anume Big Crunch si Big Chill.
Daca geometria universului este inchisa (cum ar fi suprafata unei sfere), atunci exista doua posibilitati principale. Daca universul are o cantitate mare de energie intunecata, atunci expansiunea universului ar putea continua pentru totdeauna. Insa, daca universului ii lipseste efectul de respingere al energiei intunecate, atunci gravitatia va opri in cele din urma expansiunea universului. Universul va incepe sa se contracte pana cand toata materia din acesta se prabuseste intr-o singularitate, o imagine in oglinda a Big Bang-ului, cunoscuta sub numele de “Big Crunch”. Se presupune ca acest lucru s-ar putea intampla peste aproximativ 100 de miliarde de ani.
Modelele unui colaps de acest fel sugereaza ca, la inceput, universul s-ar contracta mai mult sau mai putin uniform, deoarece, pe o scara bruta, materia este distribuita in mod relativ constant. La inceput, rata de contractie ar fi lenta, insa ritmul s-ar accelera treptat. Pe masura ce temperatura ar incepe sa creasca exponential, stelele ar exploda si s-ar evapora si, in cele din urma, atomii si chiar nucleele acestora s-ar frange in bucati (ar fi ca un spectacol in revers al primelor etape dupa Big Bang).
Pe masura ce universul devine compactat intr-un volum foarte mic, orice neregularitati minore se vor amplifica tot mai mult si, in stadiile finale, colapsul va fi probabil si mai haotic. Gravitatia si deformarea spatiului si timpului vor varia foarte mult in functie de directia din care este abordata singularitatea de catre un corp care intra in aceasta. Conform anumitor predictii, foarte aproape de singularitate, deformarea spatiului si timpului va deveni atat de violenta si haotica incat, spatiul si timpul se vor sparge in “picaturi” si toate conceptele actuale legate de timp, distanta si directie vor fi lipsite de sens. Acest model ofera posibilitati interesante ale unui univers oscilant sau ciclic, unde Big Crunch este urmat de Big Bang-ul unui nou univers. Cu toate acestea, avand in vedere concluziile recente din anii 1990, modelul nu mai este considerat a fi cel mai probabil deznodamant.
Cel mai probabil scenariu – Big Chill
Bazandu-ne pe cunostintele actuale, cel mai probabil scenariu este un declin lung si lent, cunoscut sub numele de “Big Chill” (Big Freeze sau “moartea termica”). In acest scenariu, universul continua sa se extinda si ajunge in cele din urma la o stare de energie nula, fara termodinamica, in care acesta nu mai poate sustine miscarea sau viata. In cele din urma, pe parcursul a 10 la puterea 14 ani (100 de trilioane de ani) sau mai mult, universul ar ajunge intr-o stare de entropie maxima, la o temperatura foarte apropiata de zero absolut, unde universul devine prea rece pentru a sustine viata si tot ce ar ramane ar fi gauri negre, stele moarte si planete reci.
Ce se intampla dupa acest punct nu se stie exact, insa, se crede ca, in cele din urma chiar si atomii care compun materia ramasa se vor descompune si se vor dezintegra, iar protonii si neutronii se vor dezintegra in pozitroni si electroni care in timp se vor ciocni si se vor anihila unii pe altii. In functie de rata expansiunii universului la acea vreme, este posibil ca unii electroni si pozitroni sa formeze niste atomi bizari cu dimensiuni de miliarde de ani lumina. Dupa aproximativ 10 la puterea 116 ani, chiar si acesti atomi uriasi se vor fi prabusit si particulele se vor fi anihilat reciproc.
In acest fel, toata materia s-ar evapora incet ca o energie slaba, lasand in urma doar gauri negre, din ce in ce mai dispersate pe masura ce universul continua sa se extinda. In cele din urma, chiar si gaurile negre se vor destrama, lasand sa se scurga din ele “radiatii Hawking”. Dupa 10 la puterea 200 ani, universul va exista doar ca un spatiu gol cu radiatii slabe si temperaturi putin deasupra lui zero absolut. La sfarsitul unversului, timpul in sine isi va pierde sensul, intrucat nu vor exista niciun fel de evenimente si, prin urmare, nu vor exista nici cadre de referinta care sa indice trecerea acestuia. Un lucru interesant este faptul ca, analizele recente efectuate de satelitul WMAP si Cosmic Backround Imager par sa confirme alte observatii care sustin ca universul este plat (nu inchis sau deschis). Aceste experimente au descoperit pete calde si reci care, conform teoriei curente, ar fi indicii ale unui univers plat. Oricare ar fi deznodamantul final al universului, pana atunci mai este o perioada considerabila de timp.
