Как масса влияет на расширение пространства?

Энергетическое содержание пространства (т.е. излучение, нормальная материя, темная материя и темная энергия) определяет динамику Вселенной. КАК вы упомянули, Вселенная однородна для больших масштабов (> 100 Мпк). Только в этом режиме мы можем использовать простые математические модели, применимые ко всей вселенной, и избегать симуляций.

Как я уже говорил, плотность энергии/материи определяет скорость расширения. Но расширение влияет на плотность разных компонентов Вселенной по-разному. Например, если вы удвоите коэффициент масштабирования, плотность массы уменьшится в 2 раза.$2^3$так как материя постоянна, а объем пространства восьмеричный. Напротив, плотность энергии темной энергии остается неизменной. Уравнение Фридмана полностью отражает эту динамику:

где постоянная Хаббла$H_0 = 67.8 \frac{\text{km}/\text{s}}{\text{Mpc}} = 0.0693 /\text{Gyr}$, текущее значение плотности излучения$\Omega _{\text{R0}} = 0.0000905$, современное значение плотности вещества$\Omega _{\text{M0}} = 0.308$(которые в основном состоят из темной материи) , текущее значение плотности кривизны$\Omega _{\text{$\kappa $0}} = 1 - (\Omega _{\text{R0}} + \Omega _{\text{M0}} + \Omega _{\text{$\Lambda $0}}) = 1$, а современное значение космологической постоянной$\Omega _{\text{$\Lambda $0}} = 0.692$. Эти значения взяты из [Plank Collaboration 2015][1].