Что такое расширение Вселенной?
Расширение Вселенной — это феномен, который представляет собой увеличение расстояний между галактиками во времени. Это не означает, что галактики движутся через пространство аналогично автомобилю на дороге; скорее, это само пространство расширяется. Таким образом, каждая точка в пространстве удаляется от каждой другой точки.
Как это возможно, если Вселенная бесконечна?
Концепция бесконечной Вселенной вызывает множество вопросов. Если Вселенная бесконечна, как она может расширяться? Для понимания этого явления важно осознать, что бесконечная Вселенная может стать более "бесконечной" с течением времени, подобно тому как бесконечная прямая линия может удлиняться без изменения её бесконечности.
Научная модель расширяющейся Вселенной описывается уравнениями общей теории относительности Эйнштейна. Формула Фридмана, выведенная из этих уравнений, описывает динамику расширяющегося пространства. Это сложное математическое уравнение демонстрирует, как изменяется масштабный фактор $a(t)$ во времени, который описывает изменение расстояний между двумя фиксированными точками:
[ \frac{{(da/dt)2}}{a2} = \frac{{8\pi G\rho}}{3} - \frac{k}{a2} + \frac{\Lambda}{3} ]
где $\rho$ — плотность материи, $\Lambda$ — космологическая постоянная, а $k$ — параметр кривизны.
Пространство и структура
За пределами текущего наблюдаемого горизонта нет определённой "границы" Вселенной. Вместо этого она состоит из пространства, в котором все направления равноправно расширяются. Метрика простого примера — метрика Фридмана–Леметра–Робертсона–Уокера — позволяет понять, как геометрическое распределение материи остаётся в определённой симметрии по мере её развития.
Таким образом, расширение Вселенной не предполагает наличие центра или края. Это глобальное свойство всего пространства.
Категория: Космология
Теги: физика, расширение Вселенной, бесконечность