Inhomogeneous cosmological models

Abstract

In this work we study inhomogeneous cosmological models. After a brief review of applications of inhomogeneous solutions to Einstein equations in cosmology, we give a short description of the most widely used inhomogeneous cosmological models. In the second chapter we study in detail geometrical prop- erties of the Szekeres spacetime and we are concerned with the interpretation of the metric functions in different types of geometries. In the last chapter we model inhomogeneity in Szekeres spacetime. We derive formula for the density contrast and investigate its behaviour. We also derive conditions for the density extremes that are necessary for avoiding the shell crossing singularity in Szekeres spacetime. 1

V této práci studujeme nehomogenní kosmologické modely. Po stručném přehledu využití nehomogeních řešení Einsteinových rovnic v kosmologii krátce popíšeme ty nejpoužívanější z nich. Ve druhé kapitole studujeme detailně geometrické vlastnosti Szekeresova prostoročasu a zabýváme se interpretací met- rických funkcí v jednotlivých typech geometrií. V poslední kapitole modelujeme nehomogenitu v Szekeresově prostoročase. Odvodíme analytický vztah pro kon- trast hustoty a zkoumáme jeho vlastnosti. Odvodíme také podmínky pro extrémy hustoty, které musí být splněny, aby nedošlo k tzv. shell-crossingové singularitě. 1