우주 시나리오 열죽음과 빅립, 대함몰과 진공불안정

열죽음과 빅립

열죽음이란 팽창이 지속됨으로 인해 우주가 더욱 커지고 더욱 차가워지며 끝내 희석되는 시나리오를 말한다. 시간이 지나게 되면 모든 구조는 결국에는 원자의 입자와 광자의 입자로 분해가 된다는 것이다. 무한하게 계속되는 우주의 에너지 밀도는 10의 천승 년으로 추측되는 시간이 지나간 이후 열평형 상태에 도달하게 될 것이며 더 이상 구조적으로 불가능 한 상황까지 지속 감소할 것이라고 한다. 이는 아주 오랜 기간이 지난 후에 발생될 일이지만, 먼저 0.1% 미만의 극히 일부 물질이 블랙홀이 붕괴가 될 것이며 호킹 복사를 통해서 아주 천천히 증발하기 때문이다. 이 이론에서의 우주는 항성 형성이 중단이 되는 10의 14승 년 후에 이보다 훨씬 빨리 생명체를 지원할 수 없는 열죽음의 상황에 도달할 것이다. 일부 학자들은 대통일 이론을 통해 적어도 10의 34 승년 후 양성자 붕괴는 남아 있는 성간의 가스들과 별의 잔해를 양전자와 전자와 같은 렙톤과 광자로 변환할 것이라고 한다. 빅립은 팽창이 가속화되고 특정 시점 극도가 되어 아원자 입자와 시공간의 조직마저 산산조각이나 존재하지 않을 것이라는 주장을 말한다. 음압의 비율이 마이너스 1 아래의 우주 암흑 에너지 함량 값은 우주 팽창속도가 제한 없이 지속적으로 늘어날 것으로 본다. 은하단과 은하 그리고 태양계 같은 중력으로 연결되어 있는 우주의 시스템은 분해될 것이라는 이론이다. 끝내 팽창은 분자와 원자를 같이 연결 짓는 전자기력을 극복할 수 있을 정도로 급속할 것이라고 한다. 원자의 핵도 마찬가지로 쪼개진다고 본다. 현재 공간이라는 개념이 의미하는 가장 작은 크기인 플랑크에서도 힘과 상호작용은 시공간 자체 구조가 분리되며 이는 우리가 흔히 알고 있는 우주에 의해 더 이상 발생 불가하다. 이를 빅립이라고 한다.

대함몰과 진공불안정

대함몰이란 팽창이 결국에는 느려지고 멈춘 직후 모든 물질이 공통된 특정 지점을 향해 가속되며 역전이 된다는 말이다. 현재 잘못 추측된 것으로 여기고 있다. 빅립 시나리오와 반대로 대함몰은 우주 거리함수의 팽창이 특정 시점에 역전이 되며 우주는 뜨겁고 긴밀 상태로 수축할것으로 본다. 이는 순환모형과도 같은 진동 우주 시나리오의 필수적인 요소이지만 대함몰이 반드시 진동 우주를 의미하는 바는 아니라고 본다. 현재 관측에 따르면 우주 모형은 정확하지 않으며 팽창은 지속되거나 가속될 것으로 본다. 모든 힘과 입자 및 구조를 뒷받침하는 양자장이 또 다른 유형으로 붕괴 된다는 이론이 진공불안정 이론이다. 이는 우주론에서 전통적으로 안정적이거나 최소 비안정적 우주를 가정하지만 양자장 논리는 거짓 진공 가능성은 시공간 어느 지점이든 우주가 자발적으로 더욱더 낮은 에너지 상태로 붕괴될 수 있음을 말한다. 진정한 진공은 빛의 속도로 그 저점에서 외부 경계로 확장이 된다. 이러한 결과 모든 힘과 입자 구조를 뒷받침하는 양자장이 보다 안정적 형태로서 전환이 되는 것이다. 새로운 힘과 입자는 현재 모든 입자와 힘 및 구조를 파괴할 것이며 다른 입자와 힘 및 구조등으로 대체될 것이라고 주장하는 것이 진공불안정이다.

우주의 여러가지 가설들