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フリードマンユニバース理論とは何ですか?

フリードマンユニバース理論、 friedmann-lemaître-robertson-walker(flrw)モデル 、は、アインシュタインの一般的な相対性理論に基づいた宇宙の進化を説明する宇宙論的モデルです。それは、ビッグバンと拡大する宇宙の現在の理解の基盤です。

これが故障です:

重要な機能:

* 均一性と同等方性: 宇宙は、すべての方向(等方性)で同じであり、すべての場所(均質)で大きなスケールで同じであると想定されています。これにより、一般相対性理論の複雑な方程式が簡素化されます。

* 拡張: モデルは、宇宙が拡大していることを予測しています。つまり、銀河は互いに離れています。これは、遠方の銀河の赤方偏移によってサポートされています。

* 曲率: このモデルにより、宇宙のさまざまな幾何学が可能になります。平らに(紙のような)、正に湾曲している(球の表面のように)、または負に湾曲していることがあります(サドルの表面のように)。

* 物質密度: このモデルは、宇宙の物質とエネルギーの平均密度を考慮しており、拡張率と将来の進化に影響します。

それがどのように機能するか:

FLRWモデルは、宇宙のスケール係数(宇宙の大きさの尺度)の進化を説明する一連の方程式を使用します。このスケール係数は、宇宙の物質とエネルギーの密度によって決定されます。

モデルは、バルーンの膨張として視覚化でき、銀河は風船の表面にドットで表されます。バルーンが膨張すると、各ドットが風船の表面に静止したままであっても、任意の2つのドット間の距離が増加します。

重要な意味:

* ビッグバン: このモデルは、宇宙がビッグバン理論の基礎である熱い密集した状態で始まったと予測しています。

* 拡張率: このモデルを使用して、宇宙の拡大速度を記述するハッブル定数を計算できます。

* 将来の進化: このモデルにより、宇宙の将来の進化について予測することができます。

制限:

* インフレ: このモデルは、非常に初期の宇宙、特にビッグバンの直後に発生した急速なインフレの期間を説明していません。

* ダークマターとダークエネルギー: このモデルには、完全には理解されていない暗黒物質と暗黒エネルギーの存在が必要です。

* 不均一性: このモデルは、完全に均質で等方性の宇宙を想定していますが、これは小さなスケールでは完全に正確ではありません。

結論:

フリードマンの宇宙理論は、その限界にもかかわらず、宇宙の進化を理解するための強力なツールです。観察された多くの現象を説明することに非常に成功しており、科学者によって洗練され改善され続けています。

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