【中文词条】开放宇宙模型
【外文词条】openuniversemodel
【作者】卢炬甫肖兴华
弗里德曼宇宙模型的一个解。在宇宙学原理这一前提下﹐解爱因斯坦引力场方程﹐得宇宙的动态时空度规﹕
﹐
式中r﹐﹐为球极坐标﹐t为宇宙时﹐k为空间曲率署符﹐r(t)为宇宙距离标度因子﹐它随时间变化的规律可以用来描述宇宙的过去历史和未来演化趋势。令和分别表示r对宇宙时间的一次变率和二次变率。定义哈勃常数h=/r﹐减速因子q=－r/﹐若取h=50公里/(秒·百万秒差距)﹐宇宙常数Λ=0﹐当减速因子q=1/2﹑空间曲率为零时﹐宇宙物质有一临界密度=4.7×10克/厘米。倘若目前的宇宙物质平均密度0﹐即0q01/2宇宙将永远膨胀下去。由此算出k=-1或0﹐即对应于三维双曲空间或平直空间。在此种宇宙中﹐光线永远回归不到“原处”﹐这就是开放宇宙模型。假如0>﹐则q0>1/2﹐宇宙的膨胀将逐渐减慢﹐终于停止。由此算出k=+1﹐即对应于三维球面空间。在这种宇宙中﹐光线有可能返回到“原处”﹐因此称闭合宇宙模型﹐也称胀缩宇宙模型