Термины

Возраст Вселенной

Во́зраст Вселе́нной, число лет, прошедших с момента до настоящего момента времени. По наиболее точным современным оценкам, возраст Вселенной составляет 13,797 ± 0,023 млрд лет.

Грубая и самая простая оценка возраста Вселенной – это величина, обратная современному значению H0H_0:

t0=1H0.t_0=\frac1{H_0}.Эта оценка следует из простого линейного расширения Вселенной: v=H0rv=H_0r, где vv – скорость галактики, удаляющейся от нас из-за , rr – расстояние до этой галактики.

Более точно возраст Вселенной следует вычислять с учётом закона её расширения. Закон расширения Вселенной зависит от её состава: долей обычного () вещества, , , излучения, а также вклада кривизны. Возраст Вселенной вычисляется по формуле

t0=011+zdzH ⁣(z),t_0=\int\limits_{0}^{\infty}{\frac{1}{1+z}\frac{dz}{H\!\left(z\right)}},которая является следствием формулы для . Здесь H(z)H(z) – параметр Хаббла, zz – космологическое . Зависимость параметра Хаббла от красного смещения H(z)H(z) даётся :

H2a˙2a2=H02[Ωm0(1+z)3+Ωr0(1+z)4+Ωq0].H^2\equiv\frac{{\dot{a}}^2}{a^2}=H_0^2\left[\Omega_{m0}\left(1+z\right)^3+\Omega_{r0}\left(1+z\right)^4+\Omega_{q0}\right].Здесь aa; m0Ω_{m0}, r0Ω_{r0}, q0Ω_{q0}– безразмерные параметры плотности материи (включая обычное барионное вещество и тёмную материю), излучения и тёмной энергии соответственно, получаемые в рамках ; точка над символом означает производную по времени. Вклад кривизны (если она есть) пренебрежимо мал. Для значений m0=0, ⁣315Ω_{m0}=0,\!315, q0=0, ⁣685Ω_{q0}=0,\!685, r0=9105Ω_{r0}=9\cdot10^{–5}, H0=67, ⁣4  км/(сМпк)H_0=67,\!4\;км/(с\cdotМпк) возраст Вселенной равен

t0=1H00dz(1+z)Ωm0(1+z)3+Ωr0(1+z)4+Ωq0=13, ⁣797  млрд  лет.t_0=\frac{1}{H_0}\int\limits_{0}^{\infty}{\frac{dz}{\left(1+z\right)\sqrt{\Omega_{m0}\left(1+z\right)^3+\Omega_{r0}\left(1+z\right)^4+\Omega_{q0}}}}=13,\!797\;млрд\;лет.Грубая оценка возраста Вселенной даёт

t0=1H014, ⁣5  млрд  лет.t_0=\frac{1}{H_0}\approx14,\!5\;млрд\;лет.В частном случае модели Вселенной, заполненной только веществом (или пылью, т. е. веществом, для которого давление пренебрежимо малó по сравнению с плотностью энергии), возраст Вселенной составляет

t0=23H09, ⁣6  млрд  лет.t_0=\frac{2}{3H_0}\approx9,\!6\;млрд\;лет.Для модели Вселенной, заполненной только излучением,

t0=12H07, ⁣2  млрд  лет.t_0=\frac{1}{{2H}_0}\approx7,\!2\;млрд\;лет.

  • Характеристики Вселенной
  • Космологические модели и теории