Một trong những đặc điểm dường như không thể tin được của năng lượng tối là mật độ của nó được giả định là không đổi theo thời gian. Vì vậy, mặc dù vũ trụ giãn nở theo thời gian, năng lượng tối không bị pha loãng, không giống như phần còn lại của nội dung vũ trụ.
Khi vũ trụ giãn nở, dường như có nhiều năng lượng tối xuất hiện từ hư không để duy trì mật độ năng lượng tối không đổi của vũ trụ. Vì vậy, khi thời gian trôi qua, năng lượng tối sẽ trở thành một tỷ lệ ngày càng chiếm ưu thế của vũ trụ quan sát được - hãy nhớ rằng nó đã được ước tính là 73% của nó.
Một giải pháp dễ dàng cho vấn đề này là nói rằng năng lượng tối là một đặc điểm vốn có trong cấu trúc của không-thời gian, do đó khi vũ trụ giãn nở và mở rộng thời gian không gian, do đó năng lượng tối tăng lên và mật độ của nó không đổi. Và điều này là tốt, miễn là sau đó chúng tôi thừa nhận rằng đó không phải là có thật không năng lượng - vì ba định luật nhiệt động lực học đáng tin cậy khác của chúng tôi rõ ràng cho phép năng lượng hành xử theo những cách như vậy.
Một giải pháp dễ dàng để giải thích sự tăng tốc đồng đều của sự giãn nở vũ trụ là đề xuất rằng năng lượng tối có đặc tính của áp suất âm - trong đó áp suất âm là một tính năng vốn có trong sự giãn nở.
Áp dụng logic phức tạp này vào quan sát, độ phẳng rõ ràng quan sát được của hình học vũ trụ cho thấy tỷ lệ áp suất năng lượng tối với mật độ năng lượng tối xấp xỉ 1, hay chính xác hơn là -1, vì chúng ta đang đối phó với áp suất âm. Mối quan hệ này được gọi là phương trình trạng thái của năng lượng tối.
Khi suy đoán về những gì có thể xảy ra trong tương lai của vũ trụ, một giải pháp dễ dàng là giả định rằng năng lượng tối chỉ là bất cứ thứ gì - và tỷ lệ áp lực so với mật độ này sẽ được duy trì ở mức -1 vô thời hạn, bất kể điều đó có nghĩa là gì.
Nhưng các nhà vũ trụ học hiếm khi vui mừng khi để mọi thứ ở đó và suy đoán về những gì có thể xảy ra nếu phương trình trạng thái không giữ ở -1.
Nếu mật độ năng lượng tối giảm theo thời gian, tốc độ tăng tốc của sự giãn nở toàn cầu sẽ giảm và có khả năng chấm dứt nếu tỷ lệ áp suất / mật độ đạt -1/3. Mặt khác, nếu mật độ năng lượng tối tăng và tỷ lệ áp suất / mật độ giảm xuống dưới -1 (nghĩa là theo hướng -2, hoặc -3, v.v.), thì bạn sẽ có được các kịch bản năng lượng ảo. Năng lượng ảo là một năng lượng tối có mật độ tăng dần theo thời gian. Và hãy để tạm dừng ở đây để nhớ rằng Phantom (hồn ma biết đi) là một nhân vật hư cấu.
Dù sao đi nữa, khi vũ trụ giãn nở và chúng ta cho phép mật độ năng lượng ảo tăng lên, nó có khả năng tiếp cận vô hạn trong một khoảng thời gian hữu hạn, gây ra một Rip lớn, khi vũ trụ trở nên vô hạn về quy mô và tất cả các cấu trúc bị ràng buộc, tất cả đều đi xuống các hạt hạ nguyên tử , bị xé toạc. Ở tỷ lệ áp suất / mật độ chỉ -1,5, kịch bản này có thể mở ra chỉ sau 22 tỷ năm.
Frampton et al đề xuất một kịch bản Little Rip thay thế, trong đó tỷ lệ áp suất / mật độ thay đổi theo thời gian để các cấu trúc ràng buộc vẫn bị xé toạc nhưng vũ trụ không trở nên vô hạn về quy mô.
Điều này có thể hỗ trợ một mô hình vũ trụ tuần hoàn - vì nó giúp bạn giải quyết vấn đề với entropy. Một Big Bang giả thuyết - Vũ trụ tuần hoàn Big Crunch có một vấn đề entropy vì năng lượng tự do bị mất khi mọi thứ trở nên bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn - để bạn kết thúc với một lỗ đen khổng lồ ở cuối Crunch.
Một Little Rip có khả năng cung cấp cho bạn một khởi động lại entropy, vì mọi thứ bị tách ra và do đó có thể tiến triển lại từ đầu thông qua quá trình dài bị ràng buộc về mặt hấp dẫn một lần nữa - tạo ra các ngôi sao và thiên hà mới trong quá trình.
Nhưng dù sao, sáng chủ nhật - thời gian cho một bữa nửa buổi lớn.
Đọc thêm: Frampton et al. Con Rip nhỏ.
