§ 3. Метрика открытого мира
В предыдущем параграфе были рассмотрены свойства замкнутого мира; мир замкнут в том случае, если он однороден (так что, в частности, его плотность и постоянная Хаббла везде одинаковы в один
и тот же момент времени) и если
Однако современные данные о плотности (см. об этом далее) показывают, что, по-видимому, в действительности имеет место обратное неравенство:
В этом случае, как видно из уравнения (2.2.2), кривизна отрицательна и мы имеем трехмерное пространство Лобачевского постоянной отрицательной кривизны. Запишем выражение
для этого случая. Заменяя при
радиальную координату в (2.2.4):
приходим к выражению
Трехмерное пространство Лобачевского бесконечно по объему.
В этом случае мир, как говорят, «открыт», т. е. качественно, топологически не отличается от обычного евклидова трехмерного пространства. В частности, полагая по-прежнему, что Вселенная однородна, мы приходим к выводу о бесконечном количестве галактик, звезд, нуклонов во Вселенной.
Вместе с тем при
имеет место определенное отличие метрики, т. е. количественных геометрических свойств физического пространства от евклидова. Из формулы (2.2.2) следует, что в этом случае кривизна
отрицательна. Поэтому в сопутствующем пространстве сумма углов треугольника меньше я: длина экватора и площадь сферы больше соответствующих евклидовых выражений.