Расширяющася Вселенная

| Категория реферата: Рефераты по астрономии
| Теги реферата: шпоры по экономике, образ реферат
| Добавил(а) на сайт: Чернецкий.

А Б
Рис.7 зависимость расстояния между Галактиками от времени для случая, когда плотность вещества во Вселенной меньше критической. Вселенная расширяется неограниченно (А). Такая же зависимость для плотности вещества больше критической. Расширение Вселенной сменяется сжатием (Б).
Расстояние между любой парой галактик неограничено возрастает.
Но возможно, что плотность достаточно велика, а значит, велико замедление расширения. В результате расширение прекращается и сменяется сжатием.
Изменение расстояния между галактиками в этом случае показано на рис. 7, б.
Ситуация здесь полностью аналогична той, когда ракета, разогнанная до определенной скорости должна покинуть небесное тело. Так скорости 12 км/с достаточно, чтобы покинуть Землю и улететь в космос, ибо эта скорость больше «второй космической» скорости для Земли. Однако эта скорость недостаточна, чтобы покинуть поверхность Юпитера, где «вторая космическая» скорость 61 км/с. На поверхности Юпитера тело, брошенное со скоростью 12 км/с вверх, после подъема снова упадет на Юпитер.
Рассмотрим, теперь галактику А на границе сферы на рисунке 2. Скорость, с которой галактика удаляется от центра О, определяется законом Хаббла. Если эта скорость больше второй космической для шара радиуса R, то галактика будет неограниченно удаляться от О, Вселенная будет неограниченно расширяться (рис.9, А), если меньше второй космической, то расширение смениться сжатием (рис.9, Б). Скорость определена законом Хаббла и какой случай - 9, а или 9, б- будет иметь место, определяется массой шара, т.е. зависит от плотности ?.
Итак, для Вселенной при нынешней скорости расширения (сегодняшней постоянной Хаббла 75км/(с*Мпк)) и при малой характерно неограниченное расширение, при большой плотности – расширение, сменяющееся сжатием.
Существует критическое значение плотности вещества ?крит, отделяющее один случай от другого. Несложно определить это критическое значение плотности.
Действительно, известно, сто вторая космическая скорость для шара массы М записывается следующим образом:
V=?2 GM/R (10).
Подставляя в (10) выражения для массы М=? 4/3 ?R3 , а вместо скорости v=HR, находим
HR = ?8G?/3 *?R2, или выражая отсюда плотность ?,
?крит =3 Н2/ 8?G. (11)
Итак, критическое значение средней плотности во Вселенной зависит от постоянной Хаббла Н. При постоянной Хаббла Н= 75 км/ (с*Мпк) для ?крит получаем:
?крит ?10-29 г/см 3 . (12)
Мы видим, что от величины фактической средней плотности всех видов материи во Вселенной зависит будущая история Вселенной.

----------------------- т

О

А

В

R

O

A

2

1

0

Расстояние, Мпк

С

К

О

Р

О

С

Т

Ь

Км/с

0

500

1000

T0