Вопрос о плотности Вселенной вызвает интерес из-за значительной разницы между наблюдаемой плотностью и так называемой планковской плотностью. Планковская плотность — это теоретическое значение плотности массы в пределах планковского масштаба:
[
\rho_P = \frac{c5}{\hbar G2} \approx 5.1 \times 10^{93} \frac{\text{г}}{\text{см}3}
]
Планковская плотность определяет масштабы гравитационных взаимодействий на квантовом уровне и, предположительно, характеризует состояние Вселенной в момент Большого Взрыва.
Наблюдаемая плотность Вселенной
Текущая средняя плотность Вселенной, известная как критическая плотность, для плоской геометрии космоса на много порядков меньше планковской плотности, примерно около (10^{-29} \frac{\text{г}}{\text{см}3}). Это разница более чем на сто порядков величины.
Причины разреженности Вселенной
Расширение Вселенной: Со времени Большого Взрыва Вселенная продолжает расширяться. Это расширение приводит к уменьшению плотности материи и увеличению расстояний между галактиками.
Равномерное распределение материи: Во время инфляционного этапа ранней Вселенной произошло распределение материи, что способствовало дальнейшему разрежению.
Темная энергия: Современные модели предполагают присутствие темной энергии, которая влияет на ускорение расширения Вселенной, ведущая к её ещё большей разреженности.
Заключение
Понимание разреженности современной Вселенной связано с её динамической эволюцией начиная с момента Большого Взрыва до настоящего времени и определяющими это процессами.
Обсуждение текущей теории относительности в космологии также полезно для понимания этой динамики.
Категория: Космология
Теги: физика, астрофизика, расширение вселенной