Sagittarius, 03.03.2012 00:23:35:

Всё зависит от взятого масштаба. В одном случае пространство линейно (ближайшее пространство), в другом замкнуто (наша Метагалактика), а в третьем открыто (вся Вселенная).

Вася из Минска.
НЕУНИЧТОЖИМОЕ ПРОСТРАНСТВО В НЕДОСТИЖИМОЙ БЕСКОНЕЧНОСТИ

Нет. Оно не является замкнутым. Перечисленные Вами вещи являются большими или меньшими фрагментами только одной из картинок, а не каждой из них в зависимости от масштаба.

Tеория Большого Взрыва по материалам статьи Charles H. Lileweaver. Inflation and the Cosmic Microwave Bakground.

Исторически, сначала была Стандартная теория Большого взрыва (БВ) .
Стандартная теория БВ претерпела изменения в последние 20 лет, в тм числе с учетом данных фона РИ, собранных WMAP, и превратилась в инфляционную теорию Большого Взрыва (лямбда-CMB).
Обе теории утверждают, что нечто вдруг взорвалось, но что взорвалось, почему взорвалось, и что было до того, как взорвалось - не известно.
Существуют только сценарии того, как это могло происходить.  

Начнем со Стандартной теории Большого взрыва.

Стандартная теория БВ не могла объяснить несколько важных вещей:
- "Комковатость" Вселенной. Звезды, галактики, скопления галактик разбросаны повсюду в виде "комков". Стандарная модель БВ не может объяснить, откуда взялась иерархия этих масштабных образований, и как она начиналась.
- Проблема горизонта. На противоположных сторонах неба в наиболее удаленных друх от друга областях наблюдается одинаковая температура фона реликтового излучения. Эти области причинно не связаны между собой, и между ними не могло установиться термодинамическое равновесие.
-  Как будет сказано дальше, Вселенная имеет плоскую геометрию. Это значит сумма углов любого треугольника равна 180 градусам.
- Удаленные галактики имеют красное смещение. Вселенная расширяется. Почему она расширяется? - проблема остается без объяснения.

Чтобы ответить на эти вопросы, в стандартной теории БВ были приняты начальные условия:
- Вселенная стартовала из одного маленького  "семечка".
- Вселенная имела однаковую температуру внутри "семечка".
- Геометрия "семечка" была плоской.
- Вселенная стартовала и расширяется.

Инфляционная теория Большого взрыва позволяет объяснить проблему горизонта (одинаковую температуру РИ)  и плоскую геометрию без привлечения начальных условий, а с помощью данных WMAP уточнены параметры модели и состав Вселенной:



Астрономическими наблюдениями за сверхновыми обнаружено ( в т.ч. WMAP), что Вселенная в настоящее время  испытывает небольшое ускорение расширения, тем самым возможно, переходит в начальное состояние новой инфляции.

Описание в общей теории относительности однородной и изотропной Вселенной основано на метрике Фридмана-Робертсона-Уокера (FRW)

ds^2 = −c^2 dt^2 + R(t)^2 [dχ^2 + S^2k(χ) dψ^2],
в сферичеких координатах,
dψ^2 = dθ^2 + sin^2(θ) dφ^2, где θ и φ полярный и азимутальный угол.
функция Sk(χ) = sin χ, χ или sinhχ для закрытой (положительное  k), плоской  (k = 0) или открытой (отрицательное k) Вселенной.

Нас интересует радиальное расстояние dψ^2 = 0 в постоянное время dt^2 = 0. Метрика RWF превращается в
ds = Rdχ,
которая после интегрирования дает
D(t) = R(t)χ.
Берем производную по времени (в системе галактики  dχ /dt = 0):

v(t) = dR(t)/dt * χ,
v(t) =(dR(t) /R) * R * χ,

и получаем закон Хаббла:
v(t) = H(t) D

и сферу Хаббла
DH = c/H(t).

Сфера Хаббла - это расстояние, на котором скорость убегания равна скорости света.

Пекулярная скорость фотона равна  с = dχ /dt * R, что эквивалентно, что фотон движется через пространство со скоростью  dχ /dt  = с / R.
Интегрируя это, получаем:

Горизонт частиц :  χ(t) = c Int(dt/R(t)) (интеграл от 0 до  t)

Горизонт событий:  χ(t) = c Int(dt/R(t)) (интеграл от t до ∞)

Световой конуc в прошлое:   χ(t) = c Int(dt/R(t)) (интеграл от t до t0)

То, что мы  получили, изображено на рисунке:



На рисунке избражены:
Particle horizon - горизонт частиц;
Event horizon - горизонт событий;
Habble sphere - сфера Хаббла;
Light cone -световой конус.

Now - линия сейчас;
Infinity - беконечность.

Time - время в млрд световых лет, которое мы наблюдаем;
Conformal Time - время в млрд световых лет, которое соответствует фактическим размерам расширяющейся Вселенной;

Верхний рисунок - Вселенная расширяется очень быстро;
Средний рисунок - Вселенная соответствует той, которую мы сейчас наблюдаем;
Нижний рисунок - то же, в других координатах (плоский вид).

В старой стандартной теории БВ не было горизонта событий.