Введение в космологию

космологических моделей

скорость галактик пропорциональна этому сдвигу
На самом деле это не эффект

означает существования центра расширения
Все тела удаляются от всех!
Но когда-то тела

космологических моделей

/ λ0, где
λ0 – длина волны, измеренная в лаборатории
λ –

и наблюдателя)
Гравитационное смещение (различные гравитационные потенциалы источника и наблюдателя)
Расширение пространства

изменяется проме-жуток времени между пучностями волны света
Из-за изменения частоты меняется

между направлением движения источника и линией наблюдения
c – скорость света

фотона пространство успело расшириться и «растянуть» фотон
При расширении пространства возникает

пространство расширилось по сравнению с определенным моментом)
a2 соответсвует времени регистрации

эффектов, то


Причина закона Хаббла – расширение пространства, а разброс

показывает, насколько в относитель-ных единицах расширяется пространство в единицу времени
Значит,

Вселенной называют Метагалактикой
Расстояние до границы Метагалактики примерно RМ = c

космологических моделей

в пространстве и его эволюцию
Модели делят на классы по теории,

и изотропна
Законы физики одинаковы во всей Вселенной
Применимость этих предположений следует

под-чиняются закону Хаббла (что неизбежно при наших предположениях):

Пусть H>0 и

. Тогда эта координата меняется по закону

законы сохранения массы и полной механической энергии.
Масса шара не меняется

или,

энергия

Потенциальная энергия

Полная энергия постоянна:

. Тогда
(*)

т.е. все динамические свойства космологической модели.
В уравнение (*) не входит

потенциальной) и данный элемент объёма будет вечно отдаляться от начала

знака разности , где


называют

, то расширение шара остановится и сменится

времени (локально)
Качественно верно описывает эволюцию вселенной и ее зависимость от

космологических моделей

отсчета.
Это противоречит теории Ньютона, но верно в специальной теории относительности

рассматривает объекты, которые движутся с большими скоростями в сильных гравитационных

урав-нения гравитационного поля «Λ-членом»
В 1917 году В. де Ситтер находит

1927 году Г.Е. Леметр развили далее модель нестационарной вселенной, учитывая

космологических моделей

котором происходит движение
Однородное время как параметр движения
Движущаяся масса
Гравитационное взаимодействие, моментально

с которой распространяются взаимодействия
Что отсутствует в этой теории
Гравитационное поле

построения единой глобальной ИСО в пространстве с гравитационным полем.
В СТО

элемент интервала ds нельзя глобально преобразовать в форму Минковского)
Геометрические свойства

отрицательная кривизна

Чем больше отличие от плоского пространства, тем сильнее поле.
Уравнения гравитационного

характеризуют кривизну
gik – метрический тензор
Tik характеризует распределение и движение материи
κ

T00 равна плотности энергии вещества ε = ρc2
Компоненты Tii (i

темпе-ратурой (т.е. тепловые скорости движения много меньше скорости света с)
Отсюда

системе отсчета):




Для излучения (фотонов) Tik такой же!

которого p = αρc2
Из вида тензора Tik следует, что

Наша Вселенная

космологических моделей

уравнения Эйнштейна сводятся к
Наша Вселенная

сводятся к

уравнению (*), если на место T00 подставить его значение ρc2

одинаковы!

Ω < 1, то вселенная вечно расширя-ется. Пространство открыто.
Если Ω

временем она меняется!
При наблюдении объекта рассчитанная постоянная Хаббла зависит от

космологических моделей

закономерный интерес – годится ли разработанная теория для описания нашей

показывает, что эволюция зависит от уравнения состояния p = αρc2

α
Последние данные (WMAP, февраль 2003 года) убедительно показывают, что около

Если не хотят понять

по построению статичной. Однако, как мы видели, уравнения Эйнштейна не

себе, что материи вообще нет. Тогда

Эффективный тензор энергии-импульса в ЛИСО

ЛИСО, т.е.

видим, что для Λ-члена α = – 1.
Значит, если

(т.е. всю плотность энергии составляет Λ-член), то d2a/dt2 положите-лен и

Вселенной, а Λ-член – ее расширению.
Так как в нашей Вселенной

космологических моделей

вещества от времени для
Пыли
Ультра-релятивистского вещества и излучения
Космологической постоянной
Фотоны - всегда

вещество и излучение:
Плотность энергии ε = ρc2
Давление p = 1/3

– замедляет его

истинна, если данный тип
вещества доминирует во Вселенной

пропорциональна времени


Если a(t) – экспонента, то постоянная Хаббла не зависит

Вселенной на основе теории Ньютона и ОТО
На следующей лекции проследим