宇宙はどうなるのか？

要約

宇宙の運命は、人類が抱く最も難解な問いのひとつである。科学者たちは、宇宙の終わりには「ビッグ・フリーズ」、「ビッグ・リップ」、「ビッグ・クランチ」の3つのシナリオがあると提唱している。拡大の斥力と重力の引力の戦いの結果、どのシナリオが実現するかが決まる。宇宙の形、保持する暗黒エネルギーの量、そして拡大速度の変化など、さまざまな要因によって、宇宙の未来は左右される。現在の観測結果から、宇宙は「ビッグ・フリーズ」に向かっていると考えられている。

宇宙の終わりには、どのような3つのシナリオがあるのか？
「ビッグ・フリーズ」とは何か？
「ビッグ・リップ」とは何か？
「ビッグ・クランチ」とは何か？
もう一度ビッグバンが起こる可能性はあるのか？
どのシナリオが実現するのか？
結論

宇宙の終わりには、どのような3つのシナリオがあるのか？

宇宙の終わりには、以下の3つのシナリオがある。

ビッグ・フリーズ：このシナリオでは、宇宙の拡大は加速し続けるが、重力の引力を克服するほどには加速しない。銀河をつなぐゴムバンドは伸び続け、弾性を失ってしまい、宇宙はますます大きくなる。銀河の集団は分かれ、銀河内のすべての物体は互いに遠ざかる。最終的に、宇宙は「ビッグ・チル」とも呼ばれる凍結状態、あるいは「宇宙の熱死」に近づき、ますます暗く、冷たくなる。
ビッグ・リップ：拡大の斥力が十分に強い場合、銀河をつなぐゴムバンドを弾性限界を超えて引き裂くことができる。宇宙の拡大は、銀河や太陽系を引き裂く重力だけでなく、原子や核をつなぎとめる電磁、弱い、強い核力をも克服するほどに加速する。このシナリオは、星、原子、サブアトミックな粒子の破壊、すなわち「ビッグ・リップ」をもたらす。
ビッグ・クランチ：このシナリオでは、重力の力が宇宙の拡大を停止し、最終的に逆転させる。銀河はお互いに急速に近づき始め、集まるにつれて、引力はますます強くなる。温度が上昇し、空間が狭くなり、宇宙はますます密度が高く、熱く、コンパクトになり、すべてが物質の小さな点に圧縮される、「ビッグ・クランチ」と呼ばれる状態になる。

「ビッグ・フリーズ」とは何か？

ビッグ・フリーズとは、宇宙がますます大きくなり続けるが、やがて弾性を失うシナリオである。銀河をつなぐゴムバンドは伸び続け、拡大を加速することができなくなり、「ビッグ・チル」または「宇宙の熱死」と呼ばれる状態に近づく。このシナリオでは、銀河は引き続き互いに遠ざかり、銀河内のすべての物体は遠ざかる。銀河の集団は分かれ、これらの孤独な銀河から放出される光は、エネルギーが低く、波長が長く、赤方偏移する。さらに、これらの銀河から放出されるガスは、新しい星を作り出すには薄すぎる。このシナリオでは、宇宙は時間とともにますます暗く、冷たくなると予想される。