D、现代宇宙学的研究任务 ▲早期宇宙学:宇宙的起源 ▲宇宙的物质组成,宇宙的原初元素丰度 ▲宇宙学模型:确定各种参数数值 宇宙的时空特性(20) 宇宙膨胀的速率(qo) 可见宇宙的大小与年龄(H。), 物质密度(2m), 重子比例(f。) ▲宇宙大尺度结构的起源、形成与演化 ▲宇宙中物质的运动:星系,星系团的运动 ▲星系在宇宙背景下的形成与演化
▲ 早期宇宙学:宇宙的起源 ▲ 宇宙的物质组成,宇宙的原初元素丰度 ▲ 宇宙学模型:确定各种参数数值 宇宙的时空特性(0), 宇宙膨胀的速率(q0), 可见宇宙的大小与年龄(H0), 物质密度(m), 重子比例(f b) ▲ 宇宙大尺度结构的起源、形成与演化 ▲ 宇宙中物质的运动:星系,星系团的运动 ▲ 星系在宇宙背景下的形成与演化
2.现代宇宙学模型 A、宇宙学原理 B、Robertson-Nalker度规 C、 Einstein场方程和宇宙学常数 D、 Friedman膨胀宇宙模型 E、其他宇宙学模型 F、大爆炸宇宙模型 G、稳恒态宇宙模型(邦迪,古尔德和霍伊 尔提出的物质通过不断创生而保持密度不 变的膨胀宇宙模型)
A、宇宙学原理 Cosmological Principle 观测宇宙:观测所及的宇宙部分 宇宙学原理(Cosmological Principle) →宇宙物质分布在大尺度上均匀的和各向同性的 只有基于宇宙学原理,爱因斯坦场方程才能具体化,求 解 在稳恒态宇宙模型中,宇宙学原理被扩充为“完全宇宙学 原理:宇宙在所有时间上,对所有观察者都表现出同样的 大尺度图像
观测宇宙: 观测所及的宇宙部分 宇宙物质分布在大尺度上均匀的和各向同性的 只有基于宇宙学原理,爱因斯坦场方程才能具体化,求 解 在稳恒态宇宙模型中,宇宙学原理被扩充为“完全宇宙学 原理” :宇宙在所有时间上,对所有观察者都表现出同样的 大尺度图像
(1)宇宙物质在大尺度上是均匀的. 没有发现尺度超过 约100万个星系在30度天 200Mpc的结构 空范围和20亿光年距离范 围内的分布
约100万个星系在 30度天 空范围和20亿光年距离范 围内的分布 没有发现尺度超过 200Mpc 的结构 (1) 宇宙物质在大尺度上是均匀的
(2)宇宙是各向同性的 向各个方向看,宇宙都是相同的 洋洋洋洋 生 洋下洋 0 米¥ 江 0 Y深¥洋 ¥Y Is this homogeneous and Outside the central sphere,is isotropic?Which aspect this universe homogeneous is it not? and isotropic?Which aspect is it not? 宇宙学原理的推论: 字宙没有中心
宇宙学原理的推论: 宇宙没有中心 向各个方向看,宇宙都是相同的 (2) 宇宙是各向同性的