Qu’est ce qui causera la fin du monde ?

[khadimulhaq]

Bonjour
Soient le facteur d’échelle de l’Univers, la densité de l’énergie de la matière, et respectivement la pression et la densité de l’énergie noire causant l’accélération cosmique.
D’après la loi de conservation de l’énergie,

il est possible d’exprimer la pression par :

et, en utilisant la première équation de Friedmann

on obtient

Cette relation signifie que dans tout les cas de singularités cataclysmiques (voir la classification dans hep-th/0501025) où diverge, la divergence de reste une condition obligatoire.
Puisque est proportionnel à la quantité d’énergie noire, on conclut que si le monde connaîtra une fin catastrophique, ça sera a cause d’un débordement très vif de cette mystérieuse énergie.
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[inviteb8a8a787]

Bonsoir,

Il y a moins de 10 ans, répondre à la question n'était pas trop sorcier : l'Univers était supposé ne contenir que de la matière et de la lumière ; dès lors, il était censé grandir éternellement.
On tirait cette certitude du fait que le cosmos a commencé par n'être qu'un point infiniment dense et infiniment chaud, le big bang, il y a environ 14 milliards d'années.
Sur la lancée de cette "explosion", les galaxies se fuient les unes les autres et l'Univers grandit. Le seul obstacle que l'on connaisse à cette gonflette cosmique est la force de gravitation, qui s'exerce entre tous les bouts de matière et qui les freine comme s'ils étaient attachés les uns les autres par des élastiques. Résultat, la taille de l'univers devrait augmenter, mais de moins en moins vite au cours du temps.

A partir de là, les choses se passent comme si vous lancez une balle dans le ciel. Soit elle va assez vite pour échapper à l'attraction de la Terre et elle filera pour toujours dans l'espace, soit elle ne va pas assez vite et finira par retomber. Autrement dit, dans la 10 hypothèse le contenu du cosmos est assez lourd pour que les "élastiques" de la gravitation finissent par stopper son expansion et les galaxies finiront par se retomber les unes sur les autres. Le cosmos s'effondrera en un point dense et chaud inverse du big bang : le big cruch.
Dans la 2°hypothèse, il est trop léger, et l'expansion cosmique sera, certes, freinée par la gravitation, mais jamais arrêtée : ce sera le big-chill.
En mesurant la quantité de matière présente dans le cosmos, les astronomes sont convaincus qu'il y en avait dix fois trop peu pour stopper l'expansion. La bonne solution était donc la 2°.

Seulement voilà : on sait aujourd'hui que, depuis environ 5 milliards d'année, une mystérieuse force répulsive - l'énergie sombre - a pris le pas sur la gravitation et qu'elle accélère l'expansion cosmique ! Depuis cette époque, l'univers grandit donc de plus en plus vite, ce qui conduit les astronomes à envisager un big chill modifié, c'est-à-dire accéléré.
Comme on ne sait presque rien sur cette force, tous les avenirs deviennent possibles. Si elle diminue suffisamment au cours du temps, on pourrait se retrouver dans une situation normale. Elle pourrait même s'inverser et se remettre à freiner l'expansion pour revenir au big crunch ! Au contraire, si cette force répulsive devenait de plus en plus importante (le cas que vous évoquez), l'Univers serait condamné à connaître, dans un avenir heureusement lointain, une expansion carrément explosive : les galaxies, les étoiles et finalement les atomes eux-mêmes seraient morcelés et éparpillés aux quatre vents du cosmos en une fraction de seconde !
Les cosmologistes, qui ne sont pas en reste quand il s'agit de donner un chouette surnom à leur théories, appellent ça le "big rip", le "grand déchiquetage" ... ça promet

En espérant avoir apporté un élément de réponse, malgré cette vulgarisation un peu trop poussée, cordialement.

Big-b@ng