L'evoluzione dell'universo

Espansione dell'universo

Attualmente l'universo si sta espandendo: come due punti sulla superficie di un palloncino che si sta gonfiando, la velocità relativa aumenta con la distanza (figura in alto). Questo è dovuto allo spazio che si sta espandendo: se lo spazio raddoppia e se due punti erano separati da due metri, ora lo saranno da 4. Se erano separati da 10, ora disteranno 20 metri.

Quindi l'espansione è contemporanea in ogni punto dell'universo e non esiste un "centro".

Noi non ci accorgiamo dell'espansione sia perché le velocità, a scale umane, sono piccole (alla distanza di Plutone la velocità di espansione è di un centomillesimo di chilometro per ora, quella della galassia di Andromeda è di 12000 chilometri per ora) sia perché le forze gravitazionali ed elettriche contrastano e sovrastano l'espansione. La stessa galassia di Andromeda, infatti, non partecipa all'espansione perché attirata dalla nostra galassia.

Inflazione

Si pensa che nelle primissime fasi di vita dell'universo il vuoto possedesse un'energia che si è improvvisamente liberata, facendo espandere l'universo da una dimensione 10 con venti zeri più piccola di un protone alla dimensione di una palla di 10 cm di diametro in una frazione infinitesima di secondo.

Fase attuale

Attualmente all'espansione dell'universo si contrappone la forza di gravità (attrattiva) (figura 2 a sinistra). Si è scoperto però che a grandi distanze sembra agire una forza repulsiva che fa accelerare l'espansione. Questa forza, associata ad un'energia del vuoto viene chiamata energia oscura.

Futuro dell'universo

Non si sa se l'energia oscura rimarrà costante, diminuirà o aumenterà (figura in basso a destra).
Per questo motivo potremo avere un universo che tornerà a contrarsi (Big Crunch), potrà espandersi per sempre (Espansione infinita) lasciando un cielo senza galassie, oppure potrà espandersi cosi violentemente da far letteralmente vaporizzare gli atomi (Big Rip). Ovviamente il tutto tra alcune decine di miliardi di anni.

Multiversi

universo Attualmente alcuni scienziati pensano che, come bolle nella schiuma, possano esistere infiniti universi come il nostro. (figura a sinistra)