Статичний Всесвіт — космологічна модель, у якій Всесвіт нескінченний як у просторі, так і в часі, а простір не розширюється й не стискається. Статичний нескінченний Всесвіт вперше запропонував англійський астроном Томас Діггес (1546–1595).
На відміну від цієї моделі, Альберт Айнштайн у 1917 році запропонував свою космологічну модель Всесвіту із нескінченним часом існування, але скінченного в просторі — статичний Всесвіт Айнштайна. Після відкриття американськими астрономами Весто Слайфером і Едвіном Габблом залежності червоного зміщення відстані бельгійський астрофізик і священник Жорж Леметр інтерпретував червоне зміщення як свідчення розширення Всесвіту. Після цього Айнштайн відмовився від своєї статичної моделі, хоча введена ним у тій роботі космологічна стала з часом перетворилася на важливий інгредієнт стандартної космологічної моделі ΛCDM.
Теорію статичного, нерухомого Всесвіту не слід плутати з теорією статичного Всесвіту, у якій Всесвіт розширюється, але його густина залишається сталою завдяки постійному творенню нової матерії.
Всесвіт Айнштайна 1917 року Альберт Айнштайн додав додатну космологічну сталу до своїх рівнянь загальної теорії відносності, щоб урівноважити гравітаційне тяжіння звичайної матерії, яке в іншому разі змусило б статичний скінченний у просторі Всесвіт або колапсувати, або (за достатніх початкових швидкостей) вічно розширюватися. Ця модель Всесвіту стала відома як статичний Всесвіт Айнштайна.
Потреба в цій моделі зникла після того, як астрофізик і римо-католицький священник Жорж Леметр запропонував, що Всесвіт, імовірно, не статичний, а розширюється. Едвін Габбл дослідив дані спостережень астронома Весто Слайфера й підтвердив залежність між червоним зміщенням і відстанню, яка стала основою сучасної парадигми розширення Всесвіту, запропонованої Леметром. За словами Георгія Гамова, це спонукало Айнштайна назвати цю космологічну модель, а особливо введення космологічної сталої, своєю «найбільшою помилкою».
Статичний Всесвіт Айнштайна є замкненим (тобто має топологію гіперсфери та додатну просторову кривину), однорідно заповнений матерією й має додатну космологічну сталу зі значенням , де — гравітаційна стала Ньютона, — густина енергії матерії у Всесвіті, а — швидкість світла. Радіус кривини простору у Всесвіті Айнштайна дорівнює
Всесвіт Айнштайна є одним із розв'язків Фрідмана рівнянь поля Айнштайна для пилу з густиною , космологічною сталою та радіусом кривини .
Оскільки невдовзі з'ясувалося, що Всесвіт Айнштайна принципово нестійкий, від нього відмовилися як від життєздатної моделі Всесвіту. Він нестійкий у тому сенсі, що будь-яка незначна зміна значення космологічної сталої, густини матерії або просторової кривини призведе до того, що Всесвіт або вічно розширюватиметься з прискоренням, або сколапсує в сингулярність.
Після того як Айнштайн відмовився від космологічної сталої та прийняв модель Фрідмана—Леметра розширюваного Всесвіту, більшість фізиків XX століття вважали, що космологічна стала дорівнює нулю. У такому разі (за відсутності іншої форми темної енергії) розширення Всесвіту мало б сповільнюватися. Однак після того, як Сол Перлматтер, Браян Шмідт і Адам Рісс зі співавторами 1998 року відкрили прискорене розширення Всесвіту, додатна космологічна стала знову набула популярності як просте пояснення темної енергії.
У 1976 році відродив ідею статичного Всесвіту у своїй «хронометричній космології». Хоча він стверджував, що астрономічні дані підтверджують його теорію, інші дослідники вважають ці результати непереконливимиIrving Segal (1976): .
Примітки