Vai trò của Hình dạng vũ trụ Số_phận_sau_cùng_của_vũ_trụ

Đa số các nhà khoa học hiện tại tin rằng số phận của vũ trụ phụ thuộc vào hình dạng tổng thể của nó, lượng năng lượng tối nó có và vào phương trình trạng thái quyết định mật độ của năng lượng tối sẽ đáp ứng lại như thế nào với sự mở rộng của vũ trụ. [cần dẫn nguồn] Những quan sát gần đây đã cho thấy, từ 7,5 tỷ năm sau Vụ Nổ Lớn, tốc độ mở rộng dường như đang tăng, tương xứng với thuyết Vũ trụ Mở.[6] Tuy nhiên, các đo đạc khác gần đây của Tàu thăm dò Bất đẳng hướng Vi sóng Wilkinson (WMAP) gợi ý rằng vũ trụ hoặc là phẳng hoặc là rất gần với phẳng.[2]

Số phận cuối cùng của một vũ trụ mở được quyết định bởi Ω lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng 1.

Vũ trụ đóng

Nếu Ω > 1, khi đó hình học vũ trụ là đóng như bề mặt một hình cầu. Tổng các góc trong một tam giác vượt quá 180 độ và không có các đường song song; tất cả các đường thẳng cuối cùng đều sẽ gặp nhau. Hình học của vũ trụ là, ít nhất ở một tỷ lệ rất lớn, elip.

Trong một vũ trụ đóng thiếu tác động đẩy của năng lượng tối, trọng trường cuối cùng sẽ làm dừng sự mở rộng của vũ trụ, sau đó nó bắt đầu co lại tới khi tất cả vật chất trong vũ trụ sụp đổ thành một điểm, một sự kết thúc kỳ dị được gọi bằng thuật ngữ "Vụ Co Lớn," ngược lại với Vụ Nổ Lớn. Tuy nhiên, nếu vũ trụ có lượng năng lượng tối lớn hơn (như một số lý thuyết hiện đại giả định), thì sự mở rộng của vũ trụ có thể tiếp tục vĩnh viễn - thậm chí nếu Ω > 1.[7]

Vũ trụ mở

Nếu Ω<1, hình học vũ trụ là mở, ví dụ, cong âm như bề mặt một chiếc yên ngựa. Tổng các góc trong một tam giác nhỏ hơn 180 độ, và các đường thẳng không giao nhau không bao giờ ở khoảng cách bằng nhau; chúng có một điểm gần nhau và ngày càng tách xa nhau. Hình học vũ trụ là hyperbol.

Thậm chí khi không có năng lượng tối, một vũ trụ cong âm mở rộng vĩnh viễn, trọng trường chỉ đơn giản làm giảm tốc độ mở rộng. Với năng lượng tối, sự mở rộng không chỉ tiếp tục mà còn tăng lên. Số phận của một vũ trụ mở hoặc sẽ là cái chết nóng, "Vụ Đóng băng Lớn", hoặc "Vụ Xé rách Lớn," khi sự tăng tốc gây ra bởi năng lượng tối cuối cùng sẽ trở nên quá mạnh khiến nó lấn át hoàn toàn các hiệu ứng của trọng trường, điện tử và các lực ràng buộc yếu.

Trái ngược lại, một hằng số vũ trụ âm, có thể tương đương với một mật độ năng lượng tối và áp lực dương, có thể gây ra thậm chí một vũ trụ mở tái sụp đổ trong một vụ co lớn. Khả năng này đã bị các quan sát bác bỏ.

Vũ trụ phẳng

Nếu mật độ trung bình của vũ trụ chính xác bằng với mật độ tới hạn để cho Ω=1, thì hình học của vũ trụ là phẳng: tương tự như trong hình học Ơclít, tổng các góc trong một tam giác bằng 180 độ và các đường thẳng song song luôn cách đều. Các đo đạc từ WMAP đã xác nhận vũ trụ là phẳng với biên sai số chỉ là 0,4%.[2]

Nếu không có năng lượng tối, một vũ trụ phẳng sẽ mở rộng vĩnh viễn nhưng với tốc độ giảm liên tục, với sự mở rộng tiệm cận tới 0. Nếu có năng lượng tối, tốc độ mở rộng của vũ trụ ban đầu sẽ chậm lại, vì hiệu ứng trọng trường, nhưng cuối cùng sẽ tăng lên. Số phận cuối cùng của vũ trụ cũng giống như vũ trụ mở. Năm 2005, lý thuyết số phận Fermion-boson của vũ trụ được đề xuất,[cần dẫn nguồn] cho thấy đa số vũ trụ cuối cùng sẽ bị chiếm giữ toàn bộ bởi ngưng tụ Bose-Einstein và tương tự tựa hạt fermion, có lẽ gây ra bởi một vụ nổ sụp.

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Số_phận_sau_cùng_của_vũ_trụ http://datrach.blogspot.com/2004/12/s-phn-ca-v-tr.... http://www.universetoday.com/9529/how-advanced-can... http://adsabs.harvard.edu/abs/1927ASSB...47...49L http://adsabs.harvard.edu/abs/1931MNRAS..91..483L http://adsabs.harvard.edu/abs/1976PhRvD..14.3568S http://adsabs.harvard.edu/abs/1976PhRvL..37.1378F http://adsabs.harvard.edu/abs/1977PhLB...67..186S http://adsabs.harvard.edu/abs/1977PhRvD..15.2922F http://adsabs.harvard.edu/abs/1977PhRvD..15.2929C http://adsabs.harvard.edu/abs/1977PhRvD..16.1762C