Kriittinen tiheys

Taavi Soininvaaran samannimistä kirjaa käsitellään artikkelissa Kriittinen tiheys.

Kriittisellä tiheydellä tarkoitetaan kosmologiassa sitä tiheyttä, joka on juuri riittävä pysäyttämään alkuräjähdyksestä alkaneen maailmankaikkeuden laajenemisen (mikäli kosmologinen vakio olisi nolla). Kriittinen tiheys ${\rho }_c$ riippuu ainoastaan kunkin ajankohdan laajenemisnopeudesta, Hubblen vakiosta H (yksikkö usein kirjoitettuna muotoon km/s/Mpc), sekä Newtonin vakiosta G.

${\rho }_c=\frac{3H^2}{8\pi G}$

Kun kosmologiassa puhutaan joko materian tai energian tiheydestä yksikkönä on usein ${\rho }_c$. Maailmankaikkeuden tiheys, $\rho$, tällä hetkellä, kun yksikkönä on ${\rho }_c$ on siten,

${\mathrm{\Omega }}_0=\frac{\rho }{{\rho }_c}=\frac{8\pi G\rho }{3H_0}$,

missä $H_0$ on maailmankaikkeuden laajenemisnopeus tänään. Sen tarkka arvo on mitattu tarkasti vasta vuosituhannen taitteessaMalline:Tarkenna. Tämänhetkinen arvo on WMAPilla kosmisesta taustasäteilystä mitattuna n. 70 km/s/Mpc. ${\mathrm{\Omega }}_0$ on kaiken materian/energian yhteen laskettu tiheys. Se on usein jaettu kahteen osaan, materia tiheyteen ${\mathrm{\Omega }}_m$ ja pimeän energian tiheyteen, ${\mathrm{\Omega }}_{\mathrm{\Lambda }}$, jolloin ${\mathrm{\Omega }}_0={\mathrm{\Omega }}_m+{\mathrm{\Omega }}_{\mathrm{\Lambda }}$.

Nykyään kaikkeuden ainetiheyden oletetaan olevan juuri kriittinen tiheys.