Кіріспе
Космологияда статикалық ғалам (сонымен қатар стационарлық, шексіз, статикалық шексіз немесе статикалық мәңгілік деп аталады) – ғаламның кеңістікте де, уақытта да шексіз болатын космологиялық модель, онда кеңістік кеңеймейді де, тартылмайды да. Мұндай ғаламда кеңістіктік қисықтық жоқ, яғни ол 'жазық' немесе Евклидтік. Статикалық шексіз ғаламды алғаш рет ағылшын астрономы Томас Диггз (1546–1595) ұсынды. Осы модельге қарама-қарсы, Альберт Эйнштейн 1917 жылы «Жалпы салыстырмалылық теориясындағы космологиялық қарастырулар» атты мақаласында уақыт бойынша шексіз, бірақ кеңістік бойынша шектеулі статикалық мәңгілік ғалам моделін өзінің басты космологиясы ретінде ұсынды. Американдық астрономдар Весто Слифер мен Эдвин Хаббл қызыл жылжудың қашықтыққа байланысты екенін ашқаннан кейін, астрофизик және дін қызметкері Жорж Лемайтр қызыл жылжуды ғаламның кеңеюінің куәсі деп түсіндірді, соның нәтижесінде Ұлы жарылыс пайда болды, ал швейцариялық астроном Фриц Цвикки қызыл жылжудың себебі фотондардың галактикааралық кеңістіктегі материя мен/немесе күштер арқылы өте келе энергиясын жоғалтуы деп болжады. Цвиккидің ұсынысы кейін «шаршаған жарық» деп аталды – бұл терминді Ұлы жарылыстың жақтаушысы Ричард Толман ойлап тапты.
In cosmology, a static universe (also referred to as stationary, infinite, static infinite or static eternal) is a cosmological model in which the universe is both spatially and temporally infinite, and space is neither expanding nor contracting. Such a universe does not have so called spatial curvature; that is to say that it is 'flat' or Euclidean. A static infinite universe was first proposed by English astronomer Thomas Digges (1546–1595). In contrast to this model, Albert Einstein proposed a temporally infinite but spatially finite model static eternal universe as his preferred cosmology during 1917, in his paper Cosmological Considerations in the General Theory of Relativity. After the discovery of the redshift distance relationship (deduced by the inverse correlation of galactic brightness to redshift) by American astronomers Vesto Slipher and Edwin Hubble, the astrophysicist and priest Georges Lemaître interpreted the redshift as evidence of universal expansion and thus a Big Bang, whereas Swiss astronomer Fritz Zwicky proposed that the redshift was caused by the photons losing energy as they passed through the matter and/or forces in intergalactic space. Zwicky's proposal would come to be termed 'tired light'—a term invented by the major Big Bang proponent Richard Tolman.
Эйнштейн ғаламы
1917 жылы Альберт Эйнштейн жалпы салыстырмалылық теориясының теңдеулеріне оң космологиялық тұрақтыны қосты, бұл гравитацияның әдеттегі материяға түсіретін тартымды әсерін күштен шығару үшін жасалды. Әйтпесе, статикалық және кеңістікте шектелі ғалам мәңгілікке құлдырап немесе кеңейіп кеткен болар еді. Бұл ғалам моделі «Эйнштейн әлемі» немесе Эйнштейннің статикалық ғаламы деп аталды. Астрофизик және рим-католик діни қызметкері Жорж Лематр ғаламның статикалық емес, кеңейіп жатқандай екенін ұсынғаннан кейін бұл идея қолдауын жоғалтты. Эдвин Хаббл астроном Весто Слифердің бақылауларынан алынған деректерді зерттеп, қызыл жылжу мен қашықтық арасындағы байланысты растады. Бұл Лематр ұсынған қазіргі кеңею парадигмасының негізін құрады. Джордж Гамовтың сөзіне сүйенсек, бұл Эйнштейннің осы космологиялық модельді, әсіресе космологиялық тұрақтыны енгізуді өзінің «ең ірі қатесі» деп мойындауына себеп болды. Эйнштейннің статикалық ғаламы жабық (яғни гиперсфералық топологиясы және оң кеңістіктік қисықтығы бар), біртекті шаң мен оң космологиялық тұрақтыдан тұрады. Ондағы тұрақтының мәні дәл , мұнда – Ньютонның гравитациялық тұрақтысы, – ғаламдағы материяның энергия тығыздығы, ал – жарық жылдамдығы. Эйнштейн ғаламының кеңістіктік қисықтық радиусы Фридманн теңдеулерінің шаң үшін, тығыздығы , космологиялық тұрақтысы және қисықтық радиусы бар шешімдерінің бірі болып табылады. Бұл Фридманн теңдеулерінің жалғыз тривиальды емес статикалық шешімі. Бірақ Эйнштейн ғаламының тұрақсыз екені тез анықталды, сондықтан ол ғаламның жарамды моделі ретінде тасталды. Ол тұрақсыз, себебі космологиялық тұрақтының, материя тығыздығының немесе кеңістіктік қисықтықтың кез келген шамалы өзгеруі ғаламның мәңгілікке кеңейіп, үдеуіне немесе қайтадан бірлікке құлдырауына әкеледі. Эйнштейн космологиялық тұрақтысынан бас тартып, кеңейіп жатқан ғаламның Фридманн-Лематр моделін қабылдағаннан кейін, ХХ ғасырдың көптеген физиктері космологиялық тұрақтының мәні нөлге тең деп есептеді. Егер осылай болса (басқа қара энергия формасы болмаса), ғаламның кеңеюі баяулайтын еді. Алайда, Саул Перлмуттер, Брайан П. Шмидт және Адам Г. Рисс 1998 жылы ғаламның үдемелі кеңею теориясын ұсынғаннан кейін, оң космологиялық тұрақты қара энергияны түсіндірудің қарапайым жолы ретінде қайта қарастырылды. 1976 жылы Ирвинг Сигал өзінің хронометриялық космологиясында статикалық ғаламды қайта жаңғыртты. Цвики сияқты, ол алыс галактикалардың қызыл жылжуын космостағы қисықтыққа байланыстырды. Ол астрономиялық деректердің оны растайтынын мәлімдесе де, басқалар бұл нәтижелерді шешуші деп санамайды.
The Einstein universe is one of Friedmann's solutions to Einstein's field equation for dust with density , cosmological constant , and radius of curvature It is the only non trivial static solution to Friedmann's equations. Because the Einstein universe soon was recognized to be inherently unstable, it was presently abandoned as a viable model for the universe. It is unstable in the sense that any slight change in either the value of the cosmological constant, the matter density, or the spatial curvature will result in a universe that either expands and accelerates forever or re collapses to a singularity. After Einstein renounced his cosmological constant, and embraced the Friedmann LeMaitre model of an expanding universe, most physicists of the twentieth century assumed that the cosmological constant is zero. If so (absent some other form of dark energy), the expansion of the universe would be decelerating. However, after Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, and Adam G. Riess introduced the theory of an accelerating universe during 1998, a positive cosmological constant has been revived as a simple explanation for dark energy. In 1976 Irving Segal revived the static universe in his chronometric cosmology. Similar to Zwicky, he ascribed the red shift of distant galaxies to curvature in the cosmos. Though he claimed vindication in astronomic data, others find the results to be inconclusive.