Przyśpieszenie

Trudne pytania Różnice tempa przyśpieszania powodują również niewielkie różnice w rozmiarach kątowych gorących i zimnych plam w rozkładzie promieniowania tła kosmicznego, możliwe do wykrycia za pomocą sond Wilkinson Microwave Anisotropy Probe i Planck. (W styczniu 2003 roku opublikowano pierwsze wyniki WMAP Wystrzelenie sondy Planck jest planowane na 2007 rok przyp. red.) Inne metody polegają na pomiarze, jak zmienia się liczba galaktyk ze wzrostem przesunięcia ku czerwieni. Pozwoli to określić zmianę tempa ekspansji Wszechświata w przeszłości. Badaniem tego efektu zajmie się sonda Deep Extragalactic Evolutionary Probe. W dłuższej perspektywie powinniśmy zastanowić się nad głębokimi wnioskami wypływającymi z tych rewolucyjnych odkryć. Prowadzą one do nowej interpretacji naszego miejsca w kosmicznej historii. Na początku (lub przynajmniej w najwcześniejszej epoce, o której jesteśmy w stanie cokolwiek powiedzieć) była inflacja, okres przyśpieszonej ekspansji w pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu.

Przestrzeń była wówczas niemal całkowicie pozbawiona materii i dominującą rolę odgrywało w niej podobne do kwintesencji pole kwantowe o ujemnym ciśnieniu. W tym czasie Wszechświat rozszerzył się o czynnik większy niż przez 14 mld lat, które upłynęły od chwili zakończenia inflacji. Pod koniec ery inflacji pole to rozpadło się na gorący gaz kwarków, gluonów, elektronów, fotonów i ciemnej energii. Przez tysiące lat przestrzeń była tak gęsto wypełniona promieniowaniem, że nie mogły powstać nawet atomy, nie mówiąc już o większych strukturach. Potem dominować zaczęła materia. Następny etap kosmicznej historii epoka, w której żyjemy to czas stopniowego ochładzania, formowania się i ewolucji złożonych struktur o coraz większych rozmiarach. Okres ten jednak dobiega już końca. Ponownie następuje przyśpieszanie kosmicznej ekspansji. Wygląda na to, że Wszechświat, jaki znamy, pełen świecących gwiazd, galaktyk i ich gromad, jest tylko krótkim epizodem między dwiema fazami przyśpieszonej ekspansji.

Gdy w ciągu następnych dziesiątek miliardów lat przyśpieszanie nabierze większego tempa, materia i energia we Wszechświecie ulegną coraz większemu rozrzedzeniu, a przestrzeń będzie się rozszerzała zbyt szybko, aby mogły powstawać nowe struktury. Kosmos stanie się miejscem coraz bardziej nieprzyjaznym dla istot żywych [patrz: „Dalsze losy życia we Wszechświecie”, strona 52]. Jeśli przyśpieszanie to powoduje energia próżni, całą historię kosmosu już właściwie znamy oglądane obecnie planety, gwiazdy i galaktyki stanowią szczytowy wytwór kosmicznej ewolucji. Jeśli jednak kwintesencja wywołuje przyśpieszanie, dalsze losy Wszechświata nie zostały jeszcze przesądzone. Może on przyśpieszać w nieskończoność, ale niewykluczone również, że kwintesencja ulegnie rozpadowi na jakieś nowe formy materii i promieniowania, które ponownie wypełnią Wszechświat.