信念

[拼音]:yuzhou nianling

[英文]:age of the universe

宇宙是指宇宙學中的模型宇宙,年齡是從某一特定時刻到現在的時間間隔。根據宇宙學原理,利用羅伯遜-沃爾克度規、愛因斯坦場方程和物態方程,可有宇宙標度因子R(t)的二階方程:

積分一次得:

上二式中的引力常數G及宇宙常數Λ、密度ρ(t0)、R(t0)和空間曲率署符 k都可由現在時間t0所作的觀測來決定,所以A(R)是已知的。分離變數並積分,最後可得:

由上式可算出對應於宇宙標度因子R(t)的兩個值之間的時間間隔。在特殊情況下,對應於R(t1)=0與R(t0)之間的時間間隔,稱為宇宙年齡。在以t為橫座標,R(t)為縱座標的圖1上,可以定性地研究 R(t)的變化。圖中原點是宇宙的起點;時間t就是固有時,或叫宇宙時;t0是現在的宇宙時,在Λ=0的宇宙模型中也代表宇宙現在的年齡。圖1中給出對於k 的三種不同數值 (k=+1為封閉空間,k=0、-1為無限空間或開放空間),R(t)的變化情。從圖上可以看出,當t=tm時,封閉空間的R(t)達到最大值Rm;當t=2tm時又收縮為緻密態。在Λ≤0的各種宇宙模型中,宇宙年齡都比哈勃年齡1/H0小(圖2)。在穩恆態宇宙模型中,不存在宇宙年齡。在勒梅特宇宙模型中,宇宙年齡可大於哈勃年齡1/H0。