Пространственная плоскостность наблюдаемой Вселенной

Пространственная плоскостность — это одно из свойств геометрии Вселенной, определяющее её форму в масштабе, превышающем локальные гравитационные аномалии, такие как галактики и скопления галактик. Плоскостность описывает, как выглядит пространство Вселенной: оно может быть положительно изогнутым (как сфера), отрицательно изогнутым (как гиперболоид) или плоским (евклидова геометрия).

В рамках космологической модели, основанной на общей теории относительности, форма Вселенной определяется общей плотностью её материи и энергии. Это отношение описывается параметром Ω (омега), который представляет отношение плотности материи и энергии во Вселенной к критической плотности.

• Если Ω = 1, Вселенная считается плоской (евклидовой геометрией).^[1]
• Если Ω > 1, Вселенная имеет положительную кривизну и напоминает сферу.
• Если Ω < 1, Вселенная имеет отрицательную кривизну, напоминающую гиперболическую геометрию.

Исследования с использованием реликтового излучения, такие как миссия WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) и Planck, показывают, что наблюдаемая Вселенная с высокой точностью является пространственно плоской. Это согласуется с теорией инфляции, которая предполагает, что на самых больших масштабах Вселенная должна быть почти плоской.

Инфляционная модель Вселенной, предложенная в начале 1980-х годов, объясняет не только плоскостность Вселенной, но и её однородность и изотропность. Инфляция — это краткий период экспоненциального расширения ранней Вселенной, который "разглаживает" любые начальные кривизны, делая её почти плоской.

Последние данные от космических миссий, таких как Planck, указывают на то, что отклонение от плоскостности, если оно существует, чрезвычайно мало. Текущие оценки указывают на то, что Ω отклоняется от 1 не более чем на 0.4%, что подтверждает гипотезу о плоскостной геометрии Вселенной.

Плоскостность наблюдаемой Вселенной имеет важные последствия для понимания её будущего. В случае плоской Вселенной, согласно современным теориям, она продолжит расширяться бесконечно, но с замедляющейся скоростью. Плоскостность также согласуется с моделью «холодной тёмной материи» и тем, что наблюдаемая Вселенная кажется изотропной (одинаковой во всех направлениях).

• Космология
• Реликтовое излучение
• Инфляционная модель
• Темная материя
• Тёмная энергия

1. Bennett, C.L., et al. (2003). "First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Preliminary Maps and Basic Results." The Astrophysical Journal Supplement Series.
2. Planck Collaboration (2016). "Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters." Astronomy & Astrophysics.
3. Guth, A.H. (1981). "Inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems." Physical Review D.