Будущее расширяющейся Вселенной
Будущее расширяющейся Вселенной
Итак, возможно, космологическая неизменная не оказывает влияние сейчас на расширение Вселенной. Будем считать ее равной нулю, как это считал А. Эйнштейн, и поглядим, как будет протекать расширение в дальнейшем.
Расширение Вселенной протекает с замедлением из-за тяготения, и для грядущего есть две способности. Если тяготение слабо тормозит расширение, то в дальнейшем оно будет длиться неограниченно. Расстояние меж скоплениями галактик неограниченно возрастает. Силы тяготения во Вселенной зависят от средней плотности вещества. (Средней именуется плотность, если “размазать” все небесные тела, все облака газа, все галактики умеренно по месту.) Чем больше средняя плотность, тем больше силы. Означает, при довольно малой средней плотности масс расширение будет длиться вечно. Но может быть, что плотность вещества сейчас довольно велика, а означает, велико замедление расширения. В итоге расширение прекращается в дальнейшем и сменяется сжатием.
Ситуация тут стопроцентно подобна той, когда ракета, разогнанная до определенной скорости, должна покинуть небесное тело. Так, скорость в 12 км за секунду достаточна, чтоб покинуть Землю и улететь в космос, ибо эта скорость больше 2-ой галлактической скорости для Земли. Но эта скорость недостаточна для того, чтоб покинуть поверхность Юпитера, где 2-ая галлактическая скорость, как мы писали, 61 километр за секунду.
Тело, брошенное на Юпитере со скоростью 12 км за секунду ввысь, после подъема опять свалится на него.
Означает, во Вселенной при сегодняшней ее скорости расширения (сегодняшней неизменной Хаббла) есть критичное значение плотности вещества, отделяющее один случай от другого.
Вычисления демонстрируют, что это критичное значение — 10 атомов водорода в среднем в одном кубическом метре (либо равное количество другого вещества) . Если настоящее значение плотности во’Вселенной больше этого, то расширение сменится в дальнейшем сжатием, если меньше, то расширение вечно.
Что имеет место в реальности?
Оказывается, ответить на этот вопрос не так просто. Для этого нужно учитывать все виды материи во Вселенной, ибо они все делают поле тяготения.
Учитывать вещество, входящее в звезды, галактики, светящийся газ можно (хотя это тяжелая задачка). Но, может быть, имеется много труднонаблюдаемой материи меж галактиками, которая не испускает (либо плохо испускает) свет и не поглощает его.
Учет таких масс, как их именуют — укрытых масс, очень труден.
Потому четкого и полного ответа на поставленный вопрос нет до сего времени.
Можно сказать только последующее. Если учесть только светящиеся галактики, то средняя плотность вещества во Вселенной в 30 раз меньше критичного значения. Если б не было труднонаблюдаемых форм материи, то расширение Вселенной длилось бы неограниченно.
Новиков И.Д.