Grande teoria, principi, dati a favore e contro

IL Grande teoria della crisi, La grande scricchiolio o la grande implosione, propone che l'universo alla fine si contraggerà a formare una grande unicità nello spazio-tempo. È quindi una sorta di inversione di Big Bang. 

Se l'universo ha avuto i suoi inizi nella violenta espansione di un'unicità in cui è stato concentrato l'intero tempo di spazio, allora la sua fine è proprio il processo inverso. L'idea non è nuova, dal momento che per molto tempo gli scienziati si chiedono se la gravità, il grande architetto del soggetto, un giorno, un giorno a causare il suo crollo totale.

Figura 1. Questa animazione mostra qualcosa che accadrebbe durante la grande crunch: galassie che si avvicinano l'un l'altro fino a formare un'unicità in uno spazio molto informato. Fonte: Wikimedia Commons.

Big Crunch parla di come sarebbe la fine dell'universo se prevale la forza di gravità. Non è una teoria sulla sua origine, sebbene ce ne sia un'altra, quella dell'universo oscillante, che combina la grande scricchiolio con il Big Bang per elaborare un'immagine di universi infiniti in cicli costanti di espansione e contrazione.

Sebbene al momento l'universo si stia espandendo e ci sono molte prove che supportano questo.

E non solo fermarlo, ma per invertire al punto di causare una contrazione continua, avvicinandosi e più le stelle e le galassie. Ma non sarebbe tutto, quando si contrae, l'universo si riscaldava progressivamente su una scala inimmaginabile, causando la vita inospitale per la vita. 

La compressione durerà fino al tempo spazio e tutto ciò che contiene è ridotto a un'unicità da cui alla fine potrebbe nascere un nuovo universo. O forse no, dal momento che al momento non c'è modo di sapere.

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Storia e principi della grande teoria del crunch

Sebbene per ora l'evidenza che l'universo si sta espandendo è indiscutibile, la forza di gravità non smette mai di essere presente, essendo in grado di diventare la forza dominante in qualsiasi momento e fare pianeti, stelle e galassie tornano ad avvicinarsi.

Gli scienziati propongono che l'attuale espansione sia dovuta all'energia oscura, un campo che riempie l'intero spazio ma la cui vera natura è sconosciuta, sebbene si pensa che sia generato dallo spazio stesso e aumenta man mano che cresce. 

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E più l'universo si espande, viene creato più spazio e con esso più energia oscura con pressione negativa, creando uno scenario di espansione indefinita e sempre più rapida.

Tuttavia, se parte da un universo chiuso, l'espansione non può continuare per sempre e l'energia oscura deve necessariamente indebolirsi, anche se non è noto quando ciò inizierebbe ad accadere. Alcuni credono che sia già iniziato, anche quando l'universo sembra aumentare la sua velocità di espansione.

Questo indebolimento farà aumentare la gravità un ruolo preponderante, causando l'aumento di nuovo della densità dell'universo. Si stima che una densità di almeno 3 atomi/metro cubici.

In questo modo le galassie saranno più vicine e più. 

figura 2. Il possibile rinculo delle galassie è una ragione per la speculazione cosmologica. Fonte: Wikimedia Commons.

È una specie di Big Bang Al contrario, sebbene le caratteristiche di questo nuovo universo estremamente caldo sarebbero abbastanza diverse, poiché la densità cesserebbe di essere uniforme.

Possibili geometrie per l'universo

Secondo un criterio cosmologico, se la densità dell'universo è omogenea, la sua curvatura è determinata dalla densità media, questa costante curvatura è essere. L'indicatore è il parametro di curvatura ωo:

Ωo = densità media dell'universo / densità di energia critica

Dove la densità dell'energia critica è ciò che avrebbe un universo piatto, privo di curvatura. Esistono tre possibilità per questo parametro: ωo = 1, maggiore di 1 o meno di 1. Quando ωo> 1 hai un universo sferico o chiuso, in cui la grande scricchiolio è una possibilità molto reale.

Le misure attuali indicano un universo di geometria piatta, da cui la grande ipotesi di crunch non ha attualmente il supporto della maggioranza nella comunità scientifica, ad eccezione di alcuni cosmologi, come vedremo a breve.

Figura 3. Immagine delle tre possibili geometrie dell'universo. La grande scricchiolio è possibile in un universo sferico, che è finito e chiuso. Fonte: Wikimedia Commons.

Dati a favore

La grande ipotesi di crunch proviene da molti scienziati per i quali l'idea di un'espansione costante ed eterna non è ammissibile. Ammettendo che la grande scricchiolio è una possibilità reale, l'universo avrebbe un inizio e una fine, che può essere rassicurante per molti.

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D'altra parte, per altri scienziati la grande scricchiolio è accettata quando fa parte di un ciclo infinito di espansioni e contrazioni proposte nella teoria dell'universo oscillante, perché ciò eviterebbe di pensare all'inizio come tale nell'universo e nel disturbante di ciò che era prima lì.

Per questi motivi, molti ricercatori continuano a lavorare sulla creazione di nuovi modelli dell'universo. Ci sono quelle che hanno proposto modifiche nel valore del Costante cosmologica, Una costante proposta da Albert Einstein in modo che le soluzioni delle loro equazioni sul campo portino a un universo stabile.

Secondo i più recenti dati astronomici, la costante cosmologica, indicata con la lettera greca Lambda Capital, ha un valore di: λ = 10^-46 km^-2.

Alcuni cosmologi affermano che un valore ancora più basso di detto costante, che è già inferiore. In questo modo il grande scricchiolio sarebbe un fine praticabile dell'universo.

Teoria dell'universo oscillante

Conosciuta anche come la teoria dell'universo pulsante o Big Bunce, ha molti punti in comune con il grande crunch.

Fu proposto dal matematico Richard Tolman (1881-1948), che postulò che l'universo si espande dall'impulso dal Big Bang, Ma poi l'espansione si ferma quando la gravità diventa la forza dominante. 

Quanto sopra è accaduto periodicamente, quindi l'universo non ha, né ha mai avuto fine o fine. 

Teorie alternative per la fine dell'universo

A parte il grande scricchiolio e la teoria dell'universo oscillante, una buona parte dei cosmologi afferma che l'universo finirà piuttosto con il grande Rip: è probabilmente l'espansione che finisce annientando la questione, dividendola sempre più.

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E un'altra parte degli scienziati considera che l'espansione comporta un raffreddamento continuo. Come è noto, i movimenti delle particelle costituenti della materia cessano quando si raggiungono lo zero assoluto, una temperatura inconcepibilmente fredda che non è stata ancora raggiunta.

Se l'universo è aperto, l'espansione può continuare indefinitamente, mentre la sua temperatura è più vicina e più a zero assoluto. Questo raffreddamento, noto come Big Freeze, causerà l'eventuale morte termica dell'universo in un futuro lontano.

Dati contro

Due fatti importanti fanno in modo che molti scienziati non credano nella grande scricchiolio come alternativa all'evoluzione dell'universo.

Il primo è che l'universo si sta attualmente espandendo, un fatto sperimentalmente confermato dall'osservazione di stelle di supernova lontane e dalle misurazioni della radiazione cosmica di sfondo, rimanendo del Big Bang.

Naturalmente c'è la possibilità che in futuro smetta di farlo, poiché c'è abbastanza tempo per farlo e, soprattutto: ci sono molte cose che ancora non sappiamo sull'universo.

Il secondo è che le misure sulla curvatura dell'universo suggeriscono che la geometria di questo è piatta. E in tale geometria, la grande scricchiolio non è possibile. Questo è stato annunciato dai risultati della missione Planck, il che indica che la densità dell'universo è superiore del 5% a quella necessaria per farla chiudere.

La missione Planck è un progetto dell'Agenzia spaziale europea, che consiste in un satellite artificiale equipaggiato per raccogliere dati sulla natura dello spazio. È stato lanciato nel 2009 dalla Guayana francese ed è dotato di sonde, rilevatori e telescopi.

Figura 4. Modello satellitare Planck, chiamato in onore del fisico tedesco Max Planck (1858-1947), Pioneer of Quantum Mechanics. Fonte: Wikimedia Commons. Fotografia di Mike Peel (www.Mikepeel.netto). [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)]

Scienziati che supportano Big Crunch

Tra coloro che difendono la possibilità di un imminente crollo del grande universo di crunch ci sono Nemanja Kaloper e Antonio Padilla. Questi ricercatori lavorano con un modello in cui hanno modificato il valore della costante cosmologica, ottenendo un universo stabile e chiuso. 

I suoi risultati sono stati pubblicati in Lettere di revisione fisica, Tuttavia, per ora non ci sono osservazioni che supportano questo nuovo modello.

Riferimenti

1. Harris, w. Come funziona la grande teoria della crisi. Recuperato da: scienza.Howstuffwork.com.
2. Mann, a. Come finirà l'universo? Recuperato da: LiveScience.com.
3. Moskowitz, c. Vuoto infinito o grande scricchiolio: come finirà l'universo? Recuperato da: spazio.com.
4. Neofronteras. Ci sarà un grande scricchiolio? Estratto da: Neofronteras.com.
5. Steinhardt, p. Evoluzione cosmica in un universo ciclico. Recuperato da: arxiv.org.
6. Ucdavis. Prof. La nuova ricerca di Nemanja Kaloper sulla fine dell'universo genera una forte copertura mediatica. Recuperato da: fisica.Ucdavis.Edu.
7. Wikipedia. Grande scricchiolio. Recuperato da: è.Wikipedia.org.
8. Wikipedia. Energia oscura. Recuperato da: è.Wikipedia.org.