He oído que la muerte por calor es el fin más probable del universo. Pero cuáles son los otros posibles extremos del universo. También me encontré con un video que decía que debido a un efecto llamado "tunelización cuántica", el universo podría comenzar de nuevo. Pero, ¿no sería eso una contradicción de la Segunda Ley de la termodinámica?
La discusión sobre la muerte del universo se abordó inicialmente cuando los físicos comenzaron a utilizar las ecuaciones de campo de Einstein (EFQ) para describir todo el universo. Una vez que se adoptó el principio cosmológico, que establece que a gran escala el universo debería ser homogéneo e isotrópico, se llega al tipo de soluciones FLRW para EFQ. Dentro de estas soluciones puedes tener un universo abierto , plano o cerrado . En el primer caso el universo se expandiría para siempre, en el segundo desaceleraría su expansión para siempre pero nunca se detendría, mientras que en el último caso el universo detendría su expansión en algún punto y colapsaría por medio de la atracción gravitacional.
Entonces, una alternativa, para el fin del universo, (en ese entonces) era este último escenario. Ahora la comunidad actualmente cree después de las observaciones realizadas sobre la expansión del universo (y más sobre la expansión acelerada) que nuestro universo cae en el primer caso. Parece que se expandirá para siempre impulsado por la llamada energía oscura, lo que significa que la energía se diluirá cada vez más y conducirá a la muerte por calor del universo .
Algunos otros estudios apuntan quizás a lo que mencionaste sobre la tunelización. Cuando se estudian las fluctuaciones del vacío desde el punto de vista de la teoría cuántica de campos en particular dentro del marco del Modelo Estándar, se encuentra que el comportamiento del campo de Higgs sujeto a un potencial que sufre ruptura de simetría puede conducir a la nucleación de burbujas de diferente estado de vacío. Las observaciones originales se deben a Coleman en los años 70 (Ver Destino del Falso Vacío I y Destino del Falso Vacío II). Si fuera el caso de que una de estas burbujas es nucleada por efecto túnel, cualquier cosa consumida por esta burbuja probablemente se convertiría en energía (la diferencia de energía entre su estado y el nuevo estado de vacío) impulsando la expansión de la burbuja como se describe en los artículos. . Los valores actuales de los parámetros del modelo estándar apuntan a que el potencial de Higgs es metaestable. También hay estimaciones sobre las tasas de descomposición de nuestro falso vacío en el verdadero vacío (ver https://arxiv.org/abs/1707.08124 ).