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O problema da curvatura

Nos modelos de Friedmann ($\Lambda=0$), a substituição da Equação (10) em (7) fornece

\begin{equation}
kc^{2}=(\Omega-1)R^{2}H^{2}.
\end{equation}

No contexto do MCP, pode-se mostrar que na era radiativa ($\rho_{r}\gg \rho_{m}$), a dinâmica do Universo obedecia a uma lei do tipo $R\propto t^{1/2}$. Já na era dominada pela matéria, ($\rho_{r}\ll \rho_{m}$) passou a obedecer a $R\propto t^{2/3}$. Portanto, utilizando a definição (9), tem-se

\begin{equation}
\left\lbrace
\begin{array}{l l}
\vert\Omega-1\vert\propto t & ...
... t^{2/3} & \textrm{se } \rho_{r}\ll p_{m}.\\
\end{array}\right.
\end{equation}

Dados recentes indicam que $\Omega_{0} = 1,02 \pm 0,02$, $t_{0} = 13,7 \times 10^{9}$ anos e $t_{des}=3,8 \times 10^{5}$ anos. Logo, tem-se

\begin{equation}
\frac{\mid\Omega_{0}-1\mid}{\mid\Omega_{des}-1\mid}=\left(\frac{t_{0}}{t_{des}}\right)^{2/3} \sim 10^{3}.
\end{equation}

Dessa forma, na época do desacoplamento deveríamos ter $\vert\Omega_{des}-1\vert\sim 10^{-3}$. Analogamente, na época de Planck $t_{P}=1,35 \times 10^{-43}$ s, com $\vert\Omega_{P}-1\vert\sim
10^{-60}$. Isto é, a existência de um Universo plano no MCP exige condições iniciais muito restritas. Por que a densidade no Universo jovem era tão próxima da densidade crítica $\rho_{c}$?

 


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Carlos Alexandre Wuensche - Criado em 2005-06-02