Таким параметром є критична густина Всесвіту . Якщо густина Всесвіту р менша від критичної  то Всесвіт відкритий, тобто весь час розширюється. Якщо ж густина , то Всесвіт закритий — наступає фаза стиснення. На жаль, точно відповісти на це питання вчені поки що не можуть. За сучасними розрахунками, густина Всесвіту трохи менша від критичної, тобто Всесвіт повинен бути відкритим, але тут не враховано так звані "приховані маси", які можуть спричинити суттєві зміни в густині Всесвіту ; тоді вона може виявитися більшою за критичну () За такої умови Всесвіт не буде розширюватися вічно.

Модель гарячого Всесвіту. Реліктове випромінювання

Космологія Фрідмана повно й детально описує загальну динаміку розширення Всесвіту.

Питання, що залишалося без відповіді, пов'язане з термодинамікою раннього Всесвіту, а саме: чи був Всесвіт на початку розширення гарячим чи холодним? Теорія припускала й нескінченну температуру, і температуру, що дорівнює нулю. Американський фізик Г. Гамов висунув припущення про те, що надщільна речовина раннього Всесвіту була над гарячою. Отже, Всесвіт був заповнений квантами високих енергій. У процесі розширення Всесвіт остигає й енергія фотонів зменшується. Тому в наш час спектральний розподіл енергії цих квантів повинен відповідати випромінюванню абсолютно чорного тіла, нагрітого до температури ~ 4 К, і шукати ці кванти потрібно в сантиметровому діапазоні радіохвиль.

У 1965 році А. Пензіас і Р. Вілсон (США) зареєстрували космічне випромінювання, інтенсивність якого не залежала від напрямку і яке не можна було приписати відомим радіоджерелам. Це зареєстроване реліктове випромінювання є доказом того, що Всесвіт був гарячим. Температура реліктового випромінювання становить 2,7 К.

Згідно з теорією гарячого Всесвіту, просторово-часові властивості останнього надзвичайно точно описує одна із трьох моделей Фрідмана — відкрита, замкнута або плоска. За будь-якої умови Всесвіт повинен був народитися в сингулярному стані з нескінченно великими густиною і температурою на момент Великого Вибуху. Коли відбувалося подальше розширення, температура Всесвіту знижувалася й поступово досягла сучасного значення 2,7 К.

Маючи ряд незаперечних достоїнств, теорія гарячого Всесвіту, проте, з деяких поглядів є недостатньо задовільною. Так, зокрема, вона не дає відповіді на питання: чому доступна для спостережень частина Всесвіту однорідна; звідки в цьому однорідному світі з'явилися первинні неоднорідності, необхідні для утворення галактик; чому різні ділянки Всесвіту, що сформувалися незалежно одна від однієї, у наш час мають практично однаковий вигляд.

Нині особливої популярності набули теорія Калуци-Клейна і теорія суперструктур, згідно з якими простір-час Всесвіту спочатку мав розмірність d > 4, але в деяких напрямках простір нібито стиснувся в тонку трубку. Тому макроскопічні тіла не можуть рухатися в цих напрямках і простір-час видається чотиривимірним. Від того, скількох змін зазнало стиснення і як саме воно відбулося, залежить і ефективна розмірність простору Всесвіту та властивості елементарних частинок у ньому.

До нього часу не встановлено, чому простір-час є чотиривимірним і чому фізичні взаємодії поділяються на слабкі, сильні та електромагнітні.

Інфляційна модель

Основну частину цих проблем можна розв'язати (або уникнути їх) у рамках теорії роздувного Всесвіту. Загальна риса різних варіантів цієї теорії — це наявність стадії експоненціального розширення Всесвіту, який перебуває у вакуумоподібному стані, що відзначається великою густиною енергії. Цю стадію називають стадією роздування, або інфляції. Після роздування вакуумоподібний стан порушується; частинки, які утворюються при цьому, взаємодіють між собою, і в подальшому еволюція відбувається згідно з теорією гарячого Всесвіту.

У типових моделях стадія роздування триває недовго — приблизно с. Однак за цей проміжок час роздувшій Всесвіт встигає збільшитися в  разів. Унаслідок такого значного поширення геометрія простору всередині роздувної ділянки Всесвіту перестає практично відрізнятися від евклідової геометрії плоского світу — подібно до того, як геометричні властивості поверхні повітряної кулі у процесі роздування все менше і менше відрізняються від властивостей площини. Роздування Всесвіту призводить до того, що неоднорідності опиняються за межами видимого Всесвіту, розміри якого становлять 1 = см. Оскільки видимий Всесвіт утворився в результаті роздування однієї мізерно малої ділянки, то немає нічого дивного в тому, що властивості різних значно віддалених одна від однієї ділянок світу, який ми можемо спостерігати, виявилися однаковими.

Ми існуємо в чотиривимірному просторі-часі, де виявляються відомі нам типи взаємодій; але не виключено, що це відбувається зовсім не тому, що світ має бути влаштований так і саме так. Можливо, у різних частинах Всесвіту можуть реалізовуватися всі мислимі стани, але життя у звичному для нас вигляді може виникнути лише в чотиривимірному просторі-часі.

Список використаної літератури

1. Абачиеп С. К. Концепции современного естествознания (в 2-х частях). Балашиха. - 1988. - I ч.: 150 с, II ч.: 190 с.

2. Ампер А. Электродинамика. М.: ИЛ. — 1954. — 369 с.

3. Античная цивилизация. — М.: Наука. — 1973. — 269 с.

4. Аристотель. Соч. В 4-х тт. Т. 4. - М.: Мысль. - 1983. - 828 с.

5. Арцимович Л. А. Управляемые термоядерные реакции. М.: Гос. изд. физ.-мат. лит. - 1961.-468 с.

6. Арцимович Л. А. Элементарная физика плазмы. М.: Госатомйздат. — 1963. — 192 с.

7. Бсрнал Дж. Возникновение жизни. — М.: Мир. — 1969. — 391 с.