宇宙学原理 (EINSTEIN,1916) 9一甲2士 宇宙在大尺度(亿万光年)上是 各向同性的、均匀的。 宇宙没有中心,也没有边界。 在任何一个典型星系上观测宇宙 及其规律都是一样的。 宇宙在大尺度上可以看作一个以 星系作为分子的均匀气体。 X一句给:字宙是一个加 质在其中几九乎构与分布的 体系,没有旖殊的观察者
宇宙在大尺度(亿万光年)上是 各向同性的、均匀的。 宇宙没有中心,也没有边界。 在任何一个典型星系上观测宇宙 及其规律都是一样的。 宇宙在大尺度上可以看作一个以 星系作为分子的均匀气体。
爱因斯坦的失误 S☑AAL司日0229< 1916年,爱因斯坦在“根据广义相对论对宇宙 学所作的考查”一文中通过求解广义相对论引力 场方程,引入了宇宙常数项,建立了一个“静态、 有限、无界”的宇宙模型。 ×Riv -guv R/2-gw=8πGTv/c4 静态:从大尺度来考察,宇宙空间中的物质基本 上是静止不动的; 有限无界:宇宙空间是三维的,它的大小有限, 光线在这个空间中沿着弯曲路径传播,始终不会 有它的终,点,这个空间是没有边界的4维圆柱
1916年,爱因斯坦在“根据广义相对论对宇宙 学所作的考查” 一文中通过求解广义相对论引力 场方程,引入了宇宙常数项,建立了一个“静态、 有限、无界”的宇宙模型。 Rμ -gμ R/2-λgμ =8πGTμ /c 4 静态:从大尺度来考察,宇宙空间中的物质基本 上是静止不动的; 有限无界:宇宙空间是三维的,它的大小有限, 光线在这个空间中沿着弯曲路径传播,始终不会 有它的终点,这个空间是没有边界的4维圆柱
“宇宙常数项是没有必要的》 2甲,出2C了HG新日0 ×1922年苏联科学家弗里 德曼重新求解了爱因斯 坦的引力方程,认为爱 因斯坦引入的“宇宙常 数项”完全没有必要, 并建立了“弗里德曼宇 宙模型”,认为宇宙的 演化与宇宙物质的平均 密度和临界密度有关
1922年苏联科学家弗里 德曼重新求解了爱因斯 坦的引力方程,认为爱 因斯坦引入的“宇宙常 数项”完全没有必要, 并建立了“弗里德曼宇 宙模型” ,认为宇宙的 演化与宇宙物质的平均 密度和临界密度有关
广义相对论 Rv-gwR°=-8CT4v d2=R2{dr2/1-r2)+r2(d02+sin2do2)} Einstein ↓ d2=R(t)2{dr2/1-a2)+r2(d02+sin20do2)} Friedmann a(t)=R(t)/R(t)=R(t)/R,a=a(t)=1 0=0,p=0,dl=R(t)dr/V1-a2
{ /(1 ) ( sin )} Einstein 2 2 2 2 2 2 2 2 dl R dr r r d d 2 0 0 0 0 2 2 2 2 2 2 2 2 0, 0, ( ) / 1 ( ) ( )/ ( ) ( )/ , ( ) 1 ( ) { /(1 ) ( sin )} Friedmann dl R t dr kr a t R t R t R t R a a t dl R t dr kr r d d R gR T c G 4 8 2 1
Friedmann-Robertson-Walker Universe: ds2=-dt2+a2(t) (dsined) 1)k=-1 open 2)k=0 → flat 3)k=1 closed
Friedmann-Robertson-Walker Universe: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( )( sin ) 1 dr ds dt a t r d r d kr 1) k = -1 open 2) k = 0 flat 3) k =1 closed