Tanto el Big Rip como los modelos de inflación cósmica suponen que el universo estaba o estará dominado por un fluido distribuido uniformemente. “Fluido” realmente no es la palabra correcta, pero teniendo en cuenta que no tenemos idea de lo que podría haber causado la inflación o lo que podría causar el Big Rip, es tan bueno como cualquier otra palabra.
La diferencia clave está en la ecuación de estado de este fluido. La ecuación de estado es [matemática] w = \ frac {P} {\ rho} [/ matemática]: la relación entre la presión y la densidad del fluido. Para el fluido que causó la inflación cósmica, w = -1 exactamente, lo que significa que la presión es -1 veces la densidad. Para el fluido que causaría el Big Rip, w <-1.
Esta diferencia hace que el universo se expanda de maneras muy diferentes. En el caso w = -1, el universo se expande exponencialmente con el tiempo: [matemáticas] a \ propto e ^ {kt} [/ matemáticas]. En el caso w <-1, el universo explota hasta un tamaño infinito en un tiempo finito. La ecuación es:
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[matemática] a = \ frac {1} {(1-1.5 \ Delta w H_0 \ sqrt {\ Omega_f} (t-t_0)) ^ {1.5 \ Delta w}} [/ matemática]
donde t es tiempo y [matemáticas] \ Delta w = -1-w [/ matemáticas]. No te preocupes por las otras constantes en esta ecuación. Lo importante a notar es que el denominador va a 0 en un tiempo finito en el futuro, lo que significa que el tamaño del universo va al infinito.
Sin embargo, todo esto sobre el Big Rip es puramente hipotético. En nuestro universo, lo más cercano que tenemos a un fluido con w <-1 es la energía oscura, un componente misterioso del que nadie sabe nada y que ninguna teoría propuesta puede explicar de manera convincente. Pero hasta donde podemos decir, w = -1 para la energía oscura, lo que implica que la energía oscura tiene una densidad constante, no importa cuán grande sea el universo. Las observaciones ya han indicado que w está dentro del 8% de -1; pronto, espero que las restricciones mejoren al 1%. Por esta razón, no creo que ocurra el Big Rip, y sabemos tan poco (es decir, nada) sobre la energía oscura que nadie sabe qué sucederá durante el Big Rip, incluso si la energía oscura termina causándolo.
