Тепер звернімо увагу на рівняння (2.5а). Конкретне значення швидкості υ0 відповідає певній відстані R: υ0=ΗR0. Тому це співвідношення переписуємо ще й так: (2.9) Це рівняння, залежно від величини ρ, і визначає тип “класичної” космологічної моделі. Цікаво, що певні характеристики таких моделей можна отримати, й не вдаючись до його розв’язування (яке досягається шляхом інтегрування). Міркуємо так. Спостереження вказують на те, що галактики рухаються «від нас». Отже, відстані до них з часом зростають: У минулому ж відстань до певної галактики була набагато менша. Але чим менше R, тим більшою буде у формулі (2.9) роль першого доданка. Це означає також, що в минулому (при R 0) величина була дуже великою. Формально знаходимо, що в певний момент часу (цей момент зручно прийняти за початок відліку часу t = 0, а отже, скажемо, «t0 секунд тому») при t = 0 було таке: R=0, Інакше кажучи, розширення почалося раптово, а «моментальні» швидкості руху в той «початковий» момент часу мали б бути нескінченно великими. Через те, річ ясна, виникає безліч запитань. Тому тут доречно зацитувати Я.Б. Зельдовича та І.Д. Новикова («Строение и эволюция Вселенной». – М.: Наука, 1975, с. 38): «Чи можна говорити про те, що високий тиск є причиною розширення Всесвіту, що дуже стиснена речовина розширюється з тої самої причини, з якої розлітаються гази високого тиску, котрі утворюються під час детонації заряду вибухової речовини? Ні, такий погляд зовсім неправильний. Якісна відмінність полягає в тому, що заряд вибухової речовини оточений повітрям при атмосферному тиску. Розширення обумовлене різницею між колосальним тиском газів (продуктів вибуху) і порівняно слабким тиском навколишнього повітря. Але коли ми розглядаємо тиск в однорідному Всесвіті, то припускається, що тиск розподілений строго однорідно! Отже, між різними частинками в один і той самий момент немає різниці тиску, відтак немає й сили, котра могла б вплинути на розширення і тим більше бути причиною розширення. Сам факт розширення в наявній теорії – наслідок початкового розподілу швидкостей. Причина цього початкового розподілу поки що невідома». А от те, як змінюється відстань до тої або іншої галактики в майбутньому, визначається другим доданком правої частини рівняння (2.9). Коли ρ > ρкр, то при деякому R = Rm права частина рівняння стане рівна нулеві, так що матимемо . Отже, в деякий час t = tm відстань до галактики досягне найбільшого значення. Далі вирішальну роль гратиме другий доданок, а оскільки він входить у рівняння з від’ємним знаком, то буде . З подальшим зростанням часу t відстань до галактики буде зменшуватися, і врешті-решт матимемо R = 0! Це випадок закритого «пульсуючого» Всесвіту. Коли ж ρ < ρкр , то обидва доданки входять у праву частину рівняння (2.9) з додатнім знаком. При R → ∞ матимемо – розширення відбуватиметься необмежено і до того ж зі сталою швидкістю. Нарешті, можемо знайти конкретну залежність масштабного фактора R від часу t на ранньому етапі розвитку, коли другим доданком рівняння (2.5) (тобто другим і третім (2.5а)) можна знехтувати. Інакше кажучи, розв’язати рівняння де a =GM. Так знаходимо, що ця залежність має вигляд (2.10) Дещо інакшою вона є у випадку, коли головну роль у динаміці Всесвіту відіграє енергія випромінювання. Про це буде мова нижче.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Початкова фаза розльоту» з дисципліни «Фрагменти космології»
