Big Crunch
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In cosmologia, il Big Crunch è un'ipotesi sul destino dell'Universo: sostiene che l'Universo smetterà di espandersi ed inizierà a collassare su sé stesso. È esattamente simmetrico al Big Bang.
Tale ipotesi sostiene che se la forza di gravità di tutta la materia ed energia nell'orizzonte osservabile è abbastanza grande, allora essa può fermare l'espansione dell'Universo, e in seguito invertirla. L'Universo si contrarrebbe, e tutta la materia e l'energia verrebbero compresse in una singolarità gravitazionale. È impossibile dire cosa succederebbe in seguito, perché il tempo stesso si fermerebbe in questa singolarità.
Non è ben chiaro anche cosa succederebbe negli istanti immediatamente precedenti al Big Crunch vero e proprio. L'Universo non sarebbe esattamente simmetrico rispetto al momento della sua nascita, perché nel frattempo le stelle hanno emesso una notevole quantità di energia. Quest'energia in più sembra però trascurabile rispetto al totale, e l'unica differenza sarebbe la presenza di numerosi buchi neri di varie dimensioni, che tenderebbero a crescere velocemente via via che la materia viene introdotta a forza nel loro interno dalla pressione esterna. Per poter descrivere compiutamente gli eventi finali occorrerebbe una teoria della gravità quantistica, verso la quale si orienta molto lavoro teorico ma che è ancora da scoprire.
Perché questo accada, la densità media della materia nell'Universo deve essere abbastanza alta perché la curvatura complessiva dello spaziotempo sia positiva, come la superficie di una sfera. Se la densità è invece minore di un certo valore, chiamato la densità critica, la curvatura è negativa (come una superficie iperbolica, simile ad una sella), e la gravità è troppo debole per poter contrastare l'espansione. Quest'ultima ne sarebbe rallentata, ma non fermata. Questi due casi, e il caso limite intermedio in cui la densità è esattamente uguale a quella critica, sono chiamati i 3 modelli di Friedmann. Tutti e tre assumono che la costante cosmologica sia zero.
Recenti osservazioni (in particolare, l'osservazione di supernovae distanti, e la dettagliata mappatura della radiazione cosmica di fondo) hanno mostrato, con sorpresa della maggior parte degli scienziati, che l'espansione dell'Universo non è rallentata dalla gravità, ma sta invece accelerando (le evidenze sono considerate conclusive dalla maggior parte dei cosmologi a partire dal 2002).
Nei modelli composti dalle equazioni di campo della Relatività generale, l'accelerazione corrisponde ad un valore diverso da zero della costante cosmologica, che a sua volta significa l'esistenza di una sostanza o campo misteriosi o una proprietà sconosciuta del vuoto stesso, che esercita una pressione negativa opposta alla gravità su grande scala. Il risultato sarebbe un Big Rip (Grande Strappo).
