우주론 - 밀도와 적색편이와의 관계3

지난번에 이야기 했던 내용으로 스스로 사고실험을 간단하게 해보겠음.

우주의 총밀도는 물질 + 상대론적 입자 + 암흑에너지 의 밀도들 이라고 가정.

우주의 미래는 어떻게 될 것인가?

우선 임계밀도에 대해 이야기해보면

임계밀도는 고정된 값이 아님.

임계밀도 또한 크기인자 R과 관련된 값이고 우주가 팽창할수록 임계밀도의 크기는 작아지게 됨.

(간단한 도출. 질량은 일정한데 부피가 커지면 당연히 임계밀도가 낮아진다.)

자 그럼 다시 돌아와서.

우주의 미래의 밀도는 어떠할까?

일단 암흑에너지의 밀도는 항상 일정. 초기우주든 현재우주든 미래우주든.

(지난번 포스트 참조.)

그리고 물질, 상대론적 입자의 밀도는 지수함수적으로 감소하게 된다.

(마찬가지로 지난번 포스트)

그렇다면 머나먼 미래.

충분한 시간이 지났다면

우주의 총밀도 ~ 암흑에너지의 밀도. 가 되는 순간이 올 것이다.

우주의 팽창이 멈추는 순간은 어느때가 될까?

그것은 곧 임계밀도 = 우주의 총 밀도  가 되는 순간이다.

물질밀도와 상대론적 밀도가 완전히 그 점유율을 잃기 전에 이러한 임계밀도에 도달한다면 우주의 팽창은 멈출것이고 물질, 상대론적밀도는 팽창에 의한 손실은 없어지게 될 것이다.

(물론 다른 요인은 고려 안함)

하지만 그게 아니라면 물질과 상대론적 밀도가 완전히 사라지게 되면 암흑에너지의 밀도에 임계밀도가 같아지는 순간. 팽창은 멈추게 되고 편평우주가 시작된다.

그렇다면 여기서 우주의 미래는 어떻게 변할 것인가?!

그것을 생각하는건 모든 사람의 궁금점일것이다.

사실 나도 잘 모름 추측할뿐.

공부하고 추측하자.