... A więc przede wszystkim trzeba rozważyć trzy możliwe wersje geometrii czasoprzestrzeni:
*czasoprzestrzeń płaska (rys1), do której stosuje się do niej zwyczajna geometria euklidesowa,
*czasoprzestrzeń o dodatniej krzywiźnie(rys2., do takiej stosujemy geometrię sferyczną), w której dwie dowolne linie równoległe przecinają się w pewnym punkcie w czasie
*czasoprzestrzeń o krzywiźnie ujemnej (rys3.,takie coś opisuje geometria hiperboliczna), w której to wszystkie linie równoległe rozbiegają się we wszelkich możliwych kierunkach, i w nieskończonym czasie ich odległość przestrzenna też staje się nieskończona.
To jaką geometrię ma nasz Wszechświat, zależy od gęstości zawartej w nim materii. Każda masa powoduje dodatnie zakrzywienie przestrzeni (dowodem jest kulistość gwiazd i planet), więc jeśli jest jej dość dużo, to nasz Wszechświat jest zamknięty, i tempo jego ekspansji będzie stopniowo maleć, aż osiągnie wartość zero i wtedy proces się odwróci. I wszystko skończy równie gigantycznym hukiem, jak się zaczęło. Jeżeli jednak tajemnicza siła powodująca ekspansję przeważa nad grawitacją, to czasoprzestrzeń uzyska ujemną krzywiznę i Wszechświat będzie puchł w nieskończoność, aż stanie się tak rzadki, że go już wcale nie będzie widać. Mówimy wtedy o z tzw. Wszechświecie otwartym. W szczególnym przypadku, jeśli gęstość materii osiąga dokładnie pewną wartość krytyczną, szybkość ekspansji będzie asymptotycznie dążyć do zera, więc po odpowiednio długim czasie jakieś przyszłe rozumne istoty będą mogły stwierdzić, że Wszechświat w ogóle się nie rozszerza Nigdy jednak nie dojdzie do wielkiego kolapsu.
Jak łatwo zauważyć, jedyną niewiadomą jest tu całkowita ilość materii we Wszechświecie- pojawia się to bowiem problem tajemniczej ciemnej materii, a jakby tego było mało, jakiś dowcipniś wymiślił nawet ciemną energię >:(Ale to juz zupełnie inna historia...
Ale się tu działo ... Postaram się odnieść do części w paru postach.
Mówiąc o dość ugruntowanej teorii powstania wszechswiata miałem na myśli teorię Wielkiego Wybuchu z okresem inflacji. To fakt że tu i ówdzie są dziury (w znaczeniu braku teorii tłumaczących pewne zjawiska - n.p. pierwsze sekundy), ale wydaje mi się że jest ona jedyną, która przeżyła odkrycia i obserwacje ostatnich 50 lat.
Wydaje się, że nikt nie kwestionuje faktu że wszechswiat jest dynamiczny - rozszerza się. Miarą tego rozszerzania się jest tkzw stała Hubble'a.
Macrofungel opisał teorie wszechświata otwartego, krytycznego i zamkniętego. Chciałbym to uzupełnić, bo się to pokomplikowało ostatnimi laty ...
Na początku wydawało się że los zależy od gęstości materii we wszechświecie. Próbowano oszacować licząc to co widać - wyszło < 1% gęstości krytycznej.
Potem dodano to czego nie widać a na pewno jest (ze znanej masy galaktyki do jej jasności), wyszlo 4%
Potem z niezależnych obserwacji ruchu galaktyk i tkzw. wzmocnienia grawitacyjnego przez grupy galaktyk wyszło że muszą być one 6X cięższe od tego co widać: Gęstość materii rosnie do 27% gęstości krytycznej
Badania jasności supernowych Ia w ostatnich latach pokazują, że wszechświat rozszerza się szybciej teraz niż kiedyś - ekspansja nie zwalnia za sprawą grawitacji a przyspiesza za sprawą tajemniczej energii, która wypełnia próżnię.
Stąd między innymi mój smutek, bo nie wygląda na to że nasz wszechświat nie rodzi się i umiera cyklicznie.
(to tak samo jak z nami ;-))