臨界密度

一般說來，生物密度是指，單位空間內種群或個體的數量。

在生物種群的整個生命過程中，存在新生和死亡兩個方面。因此，臨界密度主要包括兩個方面：

1.本種群的出生個體與死亡個體的動態平衡；

2.種群與種群之間，由於食物鏈或競爭關係形成的數量平衡。

當其中的某些個體或種群產生競爭優勢時，平衡就會被打破，密度就會相應的上升或下降，當處於恰好平衡的狀態時，該個體或種群的密度就稱之為生物學臨界密度。

概述

以物質為主的宇宙在很長時間停止膨脹所需的宇宙密度，成為臨界密度ρ0。對於哈勃常數為70KM/（秒·百萬秒差距），ρ0=0.9×10^（-29）克/厘米^3 （^後為指數）。這是非常小的數值。假設它們全是氫原子，相應密度是0.5×10^-5原子/厘米^3。更方便的量是密度參數Ω0——實際密度與臨界密度的比值。對於實際密度等於臨界密度，Ω0=1。對於Ω0>1，宇宙膨脹會停止而轉為收縮，最終導致大反衝，對於Ω0<1，宇宙會永遠膨脹下去。

以能量為主的宇宙，Ω0變為Ωmatter與ΩΛ之和。因此，Ω0決定宇宙的幾何學。對於Ω0<1宇宙是張開的；對於Ω0=1，宇宙是平的，Ω0>1，宇宙是閉的

通俗地說，如果宇宙中物質非常多，物質密度超過臨界密度，物質的引力會導致宇宙的膨脹減速，宇宙的膨脹最後會停止，並逆轉為收縮。

如果物質密度等於或低於臨界密度，則宇宙會一直膨脹下去。

另外，宇宙的幾何形狀也與密度有關：如果密度大於臨界密度，宇宙的幾何應該是封閉的；如果密度等於臨界密度，宇宙的幾何是平直的；如果宇宙的密度小於臨界密度，宇宙的幾何是開放的。並且宇宙膨脹將會變得非常慢，但會永遠膨脹下去。

物質密度大於臨界密度的宇宙是閉宇宙。物質密度低於臨界密度的宇宙是開宇宙。物質密度等於臨界密度，則為平宇宙。

也就是說，如果密度參數大於一，宇宙在空間上是閉合的，宇宙會最終停止膨脹並開始坍縮；如果密度參數小於一，宇宙在空間上是開放的，宇宙會一直保持膨脹下去。如果將空間曲率和真空能量都一起考慮到密度參數中，也有可能出現密度參數正好等於一的情況。真空能量能減低物質密度的參數。由於真空能量作用，現宇宙接近平直宇宙。

物質密度與引力的關係

空間中的物質密度變小，引力不再佔主導地位，宇宙開始加速膨脹。物質密度越小，引力地位越低。

現宇宙中物質密度與能量密度的關係

現在物質佔主導地位的宇宙，意味著宇宙中物質的密度遠超過輻射的密度。另一種情形是輻射密度遠大於物質密度，輻射主導宇宙。