平坦性問題是一個與弗里德曼－勒梅特－羅伯遜－沃爾克度規相關的觀測問題。
基本介紹
- 中文名：平坦性問題
- 人物：弗里德曼
- 屬性：觀測問題
- 對應：宇宙的總能量密度
平坦性問題是一個與弗里德曼－勒梅特－羅伯遜－沃爾克度規相關的觀測問題。取決於宇宙的總能量密度是否大於、小於或等於臨界密度，宇宙的空間曲率可以是正的、負的或為零的。當宇宙的能量密度等於臨界密度時，宇宙空間被認為是平坦的。然而問題在於，任何一個偏離臨界密度的微小擾動都會隨著時間逐漸放大，但至今觀測到的宇宙仍然是非常平坦的。如果假設空間曲率偏離平坦所經的時間尺度為普朗克時間即10-43秒，經過幾十億年的演化宇宙將會進入熱寂或大擠壓狀態，這一矛盾從而需要一個解釋。事實上，即使是在太初核合成時期，宇宙的能量密度也必須在偏離臨界密度不超過10-14倍的範圍內，否則將不會形成像我們今天看到的這樣。
暴脹理論對此給出的解釋為，暴脹時期空間膨脹的速度如此之快，以至於能夠將產生的任何微小曲率都抹平。現在普遍認為暴脹導致了現今宇宙空間的高度平坦性，並且其能量密度非常接近臨界密度值。
