Jedną z wielu pozornie nieprawdopodobnych cech ciemnej energii jest to, że zakłada się, że jej gęstość jest stała w czasie. Tak więc, mimo że wszechświat rozszerza się w czasie, ciemna energia nie ulega rozcieńczeniu, w przeciwieństwie do reszty zawartości wszechświata.
Gdy wszechświat się rozszerza, wydaje się, że pojawia się znikąd więcej ciemnej energii, aby utrzymać stałą gęstość ciemnej energii wszechświata. W miarę upływu czasu ciemna energia stanie się coraz bardziej dominującą częścią obserwowalnego wszechświata - pamiętając, że szacuje się ją już na 73%.
Łatwym rozwiązaniem tego jest stwierdzenie, że ciemna energia jest właściwością tkwiącą w strukturze czasoprzestrzeni, tak że wraz z rozszerzaniem się wszechświata i rozszerzaniem się przestrzeni czasoprzestrzeni wzrasta energia ciemności, a jej gęstość pozostaje stała. I to jest w porządku, dopóki uznamy, że tak nie jest naprawdę energia - ponieważ nasze wysoce niezawodne trzy zasady termodynamiki nie pozwalają oczywiście na takie zachowanie energii.
Łatwym rozwiązaniem wyjaśniającym równomierne przyspieszenie ekspansji wszechświata jest zaproponowanie, że ciemna energia ma cechę podciśnienia - gdzie podciśnienie jest cechą właściwą ekspansji.
Stosując tę tajemną logikę do obserwacji, zaobserwowana pozorna płaskość geometrii wszechświata sugeruje, że stosunek ciśnienia ciemnej energii do gęstości ciemnej energii wynosi około 1, a dokładniej -1, ponieważ mamy do czynienia z podciśnieniem. Ten związek jest znany jako równanie stanu ciemnej energii.
Spekulując na temat tego, co może się wydarzyć w przyszłości wszechświata, łatwym rozwiązaniem jest założenie, że ciemna energia jest po prostu czymkolwiek jest - i że ten stosunek ciśnienia do gęstości utrzyma się na -1 w nieskończoność, bez względu na to, co to oznacza.
Ale kosmolodzy rzadko są zadowoleni z pozostawienia rzeczy i spekulują, co może się stać, jeśli równanie stanu nie pozostanie na poziomie -1.
Gdyby gęstość ciemnej energii spadała z upływem czasu, szybkość przyspieszenia ekspansji uniwersalnej spadłaby i potencjalnie ustałaby, gdyby stosunek ciśnienia do gęstości osiągnął -1/3. Z drugiej strony, jeśli gęstość ciemnej energii wzrośnie, a stosunek ciśnienia do gęstości spadnie poniżej -1 (to znaczy w kierunku -2, lub -3 itd.), Otrzymamy scenariusze energii fantomowej. Energia fantomowa to ciemna energia, której gęstość rośnie z czasem. Zatrzymajmy się tutaj, aby pamiętać, że Upiór (duch, który chodzi) jest postacią fikcyjną.
W każdym razie, gdy wszechświat się rozszerza i pozwalamy na wzrost gęstości energii fantomowej, potencjalnie zbliża się do nieskończoności w skończonym czasie, powodując Wielkie Rozerwanie, ponieważ wszechświat staje się nieskończony w skali i wszystkich związanych strukturach, aż do cząstek subatomowych są rozdarte. Przy współczynniku ciśnienia / gęstości wynoszącym zaledwie -1,5 scenariusz ten mógłby się rozwijać w ciągu zaledwie 22 miliardów lat.
Frampton i wsp. Proponują alternatywny scenariusz Little Rip, w którym stosunek ciśnienia do gęstości jest zmienny w czasie, tak że związane struktury są nadal rozrywane, ale wszechświat nie staje się nieskończony w skali.
Może to wspierać cykliczny model wszechświata - ponieważ omija on problemy z entropią. W hipotetycznym Wielkim Wybuchu - cykliczny wszechświat Wielkiego Chrupnięcia ma problem z entropią, ponieważ energia traci się, ponieważ wszystko wiąże się grawitacyjnie - tak więc na końcu Cruncha kończy się jedna ogromna czarna dziura.
Little Rip potencjalnie zapewnia ponowne uruchomienie entropii, ponieważ wszystko jest rozdzielone, dzięki czemu może przejść od zera do długiego procesu wiązania grawitacyjnego od nowa - generując w ten sposób nowe gwiazdy i galaktyki.
W każdym razie, w niedzielę rano - czas na wielki brunch.
Dalsza lektura: Frampton i in. The Little Rip.
