มองไปยังท้องฟ้ายามค่ำคืน
เราจะรู้สึกทึ่งที่ท้องฟ้าดูเหมือนดำรงอยู่เป็นนิรันดร์
แต่ท้องฟ้าจะมีหน้าตาอย่างไร
หลายพันล้านปีจากนี้
นักวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่ง
ที่เรียกว่า นักจักรวาลวิทยา
ได้ใช้เวลาขบคิดปัญหานี้
จุดจบของจักรวาลนั้นสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ
สิ่งที่มีอยู่ในจักรวาล
กว่า 100 ปีมาแล้ว
ไอน์สไตน์ได้พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปขึ้น
สมการซึ่งช่วยให้เรา
เข้าใจความสัมพันธ์
ระหว่างสิ่งที่ประกอบเป็นจักรวาล
และรูปทรงของมัน
ปรากฏว่าจักรวาล
อาจจะโค้งเหมือนลูกบอลหรือทรงกลม
ซึ่งเราเรียกว่า โค้งเชิงบวก หรือ แบบปิด
หรือจักรวาลอาจจะมีรูปร่างคล้ายอานม้า
ซึ่งเราเรียกว่า โค้งเชิงลบ หรือ แบบเปิด
หรือมันอาจจะแบน
และรูปทรงนี้เองที่กำหนด
ว่าจักรวาลจะอยู่ จะตายเช่นไร
ตอนนี้ เราทราบว่าจักรวาลเกือบจะแบนสนิท
อย่างไรก็ดี องค์ประกอบของจักรวาล
ยังสามารถส่งผลต่อชะตาบั้นปลายชีวิตของมันได้
เราสามารถทำนายว่าจักรวาล
จะเปลี่ยนไปตามเวลาเช่นไร
หากเราวัดปริมาณ หรือความหนาแน่นพลังงาน
ขององค์ประกอบต่าง ๆ ในจักรวาลวันนี้
แล้วจักรวาลประกอบขึ้นจากอะไรบ้างล่ะ?
จักรวาลบรรจุทุกสิ่งทุกอย่างที่เรามองเห็นได้
เช่น ดาวฤกษ์ แก๊ส และดาวเคราะห์
เราเรียกสิ่งเหล่านี้ว่า สสารปกติ หรือ สสารแบริออน
ถึงแม้ว่าเราจะมองเห็นสสารเหล่านี้อยู่รอบตัว
ความหนาแน่นพลังงานรวมขององค์ประกอบชนิดนี้
มีค่าต่ำมาก ๆ
ราว 5% ของพลังงานรวมของทั้งจักรวาล
งั้นเรามาคุยกันดีกว่า ว่าอีก 95% ที่เหลือคืออะไร
เกือบ 27% ของส่วนที่เหลือ
ของความหนาแน่นพลังงานของจักรวาล
มาจากสิ่งที่เราเรียกว่า สสารมืด
สสารมืดมีอันตรกิริยากับแสงน้อยมาก ๆ
ซึ่งแปลว่าสสารมืดไม่ส่องแสง และไม่สะท้อนแสง
เหมือนอย่างดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์
แต่ในแง่อื่น ๆ นอกนั้น
สสารมืดก็เหมือนกับสสารปกติ
มันดึงดูดสิ่งต่าง ๆ ด้วยแรงโน้มถ่วง
จริง ๆ แล้ว มีเพียงวิธีเดียวที่จะตรวจหาสสารมืดได้
คือผ่านทางอันตรกิริยาโน้มถ่วง
ดูว่าสิ่งต่าง ๆ โคจรรอบมันอย่างไร
และมันทำให้แสงโค้งงออย่างไร
จากการที่มันทำให้อวกาศรอบ ๆ โค้งงอ
เรายังไม่พบเจออนุภาคสสารมืด
แต่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังค้นหา
อนุภาคเร้นลับ (เหล่า) นี้อยู่
และผลกระทบของสสารมืดที่มีต่อจักรวาล
แต่นั่นก็ยังรวมแล้วก็ยังไม่ครบ 100%
ที่เหลืออีก 68%
ของความหนาแน่นพลังงานของจักรวาล
มาจาก พลังงานมืด
ซึ่งลี้ลับยิ่งกว่าสสารมืดเสียอีก
พลังงานมืดทำตัวไม่เหมือน
กับสสารใด ๆ เลยที่เรารู้จัก
และทำตัวเหมือนกับ แรงต้านแรงดึงดูด มากกว่า
เราเรียกว่า มันมีความดันโน้มถ่วง
ซึ่งสสารปกติและสสารมืดไม่มี
แทนที่จะดึงดูดจักรวาลเข้าหากัน
อย่างที่แรงดึงดูดทำ
จักรวาลกลับกำลังขยายตัวออก
ด้วยอัตราที่เร็วขึ้นเรื่อย ๆ
แนวคิดหลักเชื่อว่าพลังงานมืด
คือ ค่าคงที่จักรวาล
แปลว่ามันมีคุณสมบัติแปลก ๆ
ที่จะขยายตัว ตามปริมาตรอวกาศที่เพิ่มขึ้น
เพื่อที่จะให้ความหนาแน่นพลังงานคงที่
ดังนั้น ขณะที่จักรวาลขยายตัว
ดังที่เป็นอยู่ขณะนี้
พลังงานมืดก็จะมีมากขึ้นไปด้วย
สสารมืด และสสารแบริออน
ในทางตรงกันข้าม
ไม่ได้ขยายตัวตามจักรวาล
และจะเจือจางลงเรื่อย ๆ
ด้วยคุณสมบัติ
ของค่าคงตัวจักรวาล
จักรวาลในอนาคตจะเต็มไปด้วย
พลังงานมืด
พร้อมกับเย็นตัวลงเรื่อย ๆ
และขยายตัวออกเร็วขึ้นเรื่อย ๆ
ในที่สุด จักรวาลก็จะหมดกำลัง
ที่จะสร้างดาวฤกษ์
และดาวฤกษ์เองก็จะหมดเชื้อเพลิง
และมอดดับลง
ทำให้จักรวาลเหลือแต่หลุมดำ
เมื่อผ่านไปนานพอ
แม้แต่หลุมดำพวกนี้ ก็จะค่อย ๆ สลายไป
เหลือไว้เพียงจักรวาลที่หนาวเหน็บและว่างเปล่า
ซึ่งเรียกว่า จุดจบความร้อนของจักรวาล
อาจจะฟังดูน่าหดหู่
ที่เราต้องอาศัยอยู่ในจักรวาล
ที่จะจบชีวิตลงอย่างหนาวเหน็บ
ปราศจากซึ่งชีวิต
ชะตาบั้นปลายของจักรวาลเรา
แท้จริงแล้ว มีความสมมาตรที่สวยงามอยู่
เทียบกับจุดเริ่มต้นเร่าร้อนของมัน
เราเรียกระยะสุดท้ายของจักรวาล
ที่มีความเร่งว่า ระยะ ดี ซิทเทอร์ (de Sitter)
ตามชื่อของนักคณิตศาสตร์ชาวดัตช์
วิลเลม ดี ซิทเทอร์ (Willem de Sitter)
อย่างไรก็ดี เรายังเชื่อว่า
จักรวาลเคยขยายตัวแบบ ดี ซิทเทอร์
ณ อีกช่วงเวลาหนึ่ง
ในช่วงแรกเริ่มของชีวิตมัน
เราเรียกระยะแรกเริ่มนี้ว่า การพองตัว
หลังจากบิ๊กแบงไม่นาน
จักรวาลขยายตัวอย่างรวดเร็วสุด ๆ
ภายในช่วงเวลาสั้น ๆ
ดังนั้น จักรวาลจึงมีจุดจบ
เช่นเดียวกับจุดเริ่มต้น
คือ ขยายตัวด้วยความเร่ง
เราดำรงชีวิตอยู่ในช่วงเวลาพิเศษ
ในช่วงชีวิตของจักรวาล
ณ จุดที่เราสามารถเริ่มเข้าใจ
การเดินทางของจักรวาล
และมองดูประวัติศาสตร์
ที่แสดงบนฟากฟ้า
เพื่อให้เราทุกคนได้ติดตาม