Redigerer Det observerbare universet (avsnitt)

== Geometri ==
Det observerbare universet inneholder energi og masse i flere former: Vanlig materie og [[mørk materie]] (mørk masse og mørk energi). Med nåværende teknologi er man bare i stand til å observere vanlig materie; Øvrig energi og masse kan bare observeres indirekte ut ifra den effekten de har på omgivelsene. For eksempel bidrar mørk materie med [[tyngdekraft]] og medfører at galakser får en annen rotasjonshastighet enn de ville hatt dersom de ikke inneholdt slik materie i tillegg til den observerbare massen.<ref>{{ Kilde artikkel|forfatter=Øystein Elgarøy |utgivelsesår=2006 |tittel=Tampen brenner for mørk materie? |publikasjon=UIO/Institutt for teoretisk astrofysikk |url=http://www.astro.uio.no/ita/nyheter/morkmaterie_0206/morkmaterie_0206.html |arkiv_url=https://web.archive.org/web/20090604022430/http://www.astro.uio.no/ita/nyheter/morkmaterie_0206/morkmaterie_0206.html |arkivdato=2009-06-04 |url-status=død }}</ref>

Det observerbare universet kan ha flere mulige geometrier i rom og tid ([[Tidrom]]met). Man beregner dimensjonsløs ''kritisk tetthet'';

:<math>\Omega = \frac{3 H^2}{8 \pi G}</math>

''G'' er [[gravitasjonskonstanten]] og H er Hubbles konstant. Denne gir forholdet mellom den energien som driver universets ekspansjon og total masse (synlig og mørk masse og energi) som vil trekke det sammen. Nåværende modeller setter grenser 59 < H<sub>0</sub> < 76 med verdianslag fra 62 til 74 (Km/s)/Megaparsec.<ref>{{ Kilde artikkel | forfatter= Kazuhide Ichikawa og Tomo Takahashi | utgivelsesår= 2007 | tittel= The Hubble Constant and Dark Energy from Cosmological Distance Measures| publikasjon= 2007arXiv0710.3995I | url=  http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0710/0710.3995v1.pdf}}</ref> Verdien gir univers med forskjellig geometri. Dette er visuelt vanskelig å illustrere i fire dimensjoner, og figuren illustrerer effekten i to dimensjoner:
[[Fil:End of universe.jpg|thumb|300px|right|&Omega; viser universets geometri:<br />&Omega;<1: Hyperbolsk<br />&Omega;=1: Flatt<br />&Omega;>1:Elliptisk]]

*For &Omega; > 1 er gir massen en tyngdekraft som er større enn den energien som driver ekspansjonen. Universet har negativ total energi. Dette gir en elliptisk kompakt geometri, som har flere viktige følger; Universets ekspansjon vil i et slikt univers stoppe opp, og til slutt kollapse tilbake mot en «stor knusing» (en. Big Crunch, som er et reversert [[Big Bang]]). Universet har positiv krumning: Alle rette linjer som forlenges langt nok vil til slutt komme tilbake til utgangspunktet, og det er derfor også ''kompakt'', i den betydning at det har et endelig volum og størrelse. 

*Dersom &Omega; < 1 er massen ikke tilstrekkelig til å oppveie ekspansjonen og man sier at universet har positiv total energi.  Geometrien er hyperbolsk og universet vil forsette en evig ekspansjon. Avhengig av krumning vil noen rette linjer som forlenges kunne komme tilbake til utgangspunktet og det kan derfor være ''koblet'' i forskjellig grad: Hvis det er koblet er det også kompakt i samme betydning som for et elliptisk geometri

*For &Omega; = 1 er massen akkurat i balanse med ekspansjonen, og universet er flatt med null total energi. Hvis det i tillegg er isometrisk har det [[euklidsk geometri]]; Rette linjer vil aldri komme tilbake til utgangspunktet, parallelle linjer vil alltid forbli parallelle og universet er uendelig i utstrekning (Ikke koplet og ikke kompakt). Det vil nå ekspandere [[asymptotisk]] mot en grenseverdi (som aldri nås). 

Ved [[big bang]] var verdien svært nær 1 med et avvik mindre enn 10<sup>-15</sup>. Ellers ville universet allerede ha kollapset tilbake eller ekspandert for fort til å danne stjerner og planeter. Nye observasjoner ser ut til å vise at verdien er mindre enn 10% under kritisk verdi (dvs. 0,9-1).<ref>{{ Kilde artikkel | forfatter= Joseph Silk | utgivelsesår= 2000 | tittel= Boomerang backs flat universe| publikasjon= Physics in Action | nummer= Juni 2000|url=http://physicsweb.org/articles/world/13/6/3}}</ref> Dette er vist av flere kilder og man antar derfor at universet er nær flatt, med euklidsk geometri.

Man har relativt nylig fått styrket teorien om at ekspansjonen akselererer. Teorien er at mørk energi i universet bidrar til en frastøtende gravitasjonskraft som viser seg over meget lange avstander. Denne kan være drevet av [[vakuumenergi]]. Det er framsatt alternative hypoteser om at vi skulle være nær sentrum i et univers der ekspansjonen avtar med avstanden fra sentrum, som en alternativ forklaring på de observasjoner man gjør.<ref>{{ Kilde artikkel | forfatter= Øyvind Grøn| utgivelsesår= 2007 | tittel= Bor vi i universets sentrum? | publikasjon= Astronomi | nummer= Februar 2007 | url= http://www.astronomi.no}}</ref>