Тема 3.5. Основы современной космологии

Учебные материалы к уроку

Космологические модели Вселенной

Космология изучает не отдельные небесные тела и их системы, а строение Вселенной в целом и происходящие в ней процессы. С одним из таких процессов — расширением Метагалактики — мы уже познакомились и знаем, что, по существу, открытие этого явления было предсказано Александром Фридманом.

Сейчас Метагалактика расширяется (причём ускоренно!). А что будет с ней в далёком будущем? Теория Фридмана допускает различные возможности в зависимости от средней плотности материи во Вселенной. Из этих возможностей наиболее вероятной представляется модель открытой (т. е. неограниченно расширяющейся) Вселенной.

Следует заметить, что даже в случае закрытого мира Вселенная тоже не имела бы никаких границ: она была бы конечной, но безграничной.

Дело в том, что гигантские массы вещества искривляют пространство, оно перестаёт быть евклидовым, в нём лучи света не распространяются прямолинейно, а прямая линия уже не будет кратчайшим расстоянием между двумя точками. В евклидовом пространстве бесконечность и безграничность совпадают, например плоскость (двухмерное евклидово пространство) бесконечна и безгранична.

Пример двухмерного неевклидова, искривлённого пространства — сфера. Сфера не имеет границ, она безгранична, но конечна, и её площадь мы умеем вычислять. Трудно наглядно представить себе искривлённое трёхмерное пространство, но и оно, подобно двухмерному неевклидову пространству, может быть безграничным и конечным.