Модели Вселенной Эйнштейна, Фридмана. Открытие Хабблом разбегания галактик. Критическая плотность Вселенной и проблема скрытой массы.

Общая теория относительности Эйнштейна раскрыла связь между тяготением, пространством и временем. Она открыла дорогу к созданию научно обоснованных космологических моделей. Сам Эйнштейн не смог пройти мимо такой задачи, понимая всю ее значимость. В ОТО Эйнштейн показал, что тяготение можно трактовать как проявление искривления пространства-времени под действием вещества. Поэтому наиболее естественным было отказаться от евклидовости пространства Вселенной. Эйнштейн отказался, сохранив при этом положении Эйнштейн, построил первую истинно научную космологическую модель мира. Модель стационарной неевклидовой сферической Вселенной не противоречит традиционным взглядам, и поэтому была приемлема для того времени во всех отношениях.

Исследования привели Хаббла к величайшему открытию. Изучая оптические спектры далеких галактик, он обнаружил в них наличие эффекта Доплера (систематическое красное смещение спектров), когда источник и приемник света удаляются друг от друга. Так было доказано разбегание галактик.

- значение плотности вещества во Вселенной, определяемое выражением, где Н - постоянная Хаббла G - постоянная тяготения Ньютона. В однородных изотропных моделях Вселенной с равной нулю космологической постоянной величина r является критическим значением плотности, отделяющим модель замкнутой Вселенной, где r - реальная средняя плотность всех видов материи от модели открытой Вселенной

В случае тяготение материи достаточно велико, оно сильно замедляет расширение Вселенной, и в будущем её расширение должно смениться сжатием. Трёхмерное пространство в рассматриваемых моделях имеет, положит, кривизну, замкнуто, объём его конечен.

При тяготении недостаточно для того, чтобы остановить расширение, и Вселенная в этих условиях неограниченно расширяется в будущем. Трёхмерное пространство в рассматриваемых моделях имеет отрицательную кривизну, объём его бесконечен.

Постоянная Хаббла H известна из астрономические наблюдений со значительной неопределённостью: Н- (50-100) км/(с*Мпк). Отсюда возникает неопределённость в значении К. п. В. С др. стороны, наблюдения показывают, что усреднённая плотность вещества входящего в состав галактик, по-видимому, существенно меньше К. п. В. Однако, возможно, во Вселенной имеются труднонаблюдаемые формы материи, т. е. скрытые массы. Кол-во скрытой массы неизвестно, поэтому вопрос о соотношении между полной плотностью материи во Вселенной и К. п. В. остаётся открытым.

Дата добавления: 2015-07-20