Giả sử Phương_trình_Friedmann

Các phương trình Friedmann bắt đầu với việc đơn giản hóa các giả sử vũ trụ là một không gian đồng nhất và đẳng hướng, hay dựa trên nguyên lý vũ trụ học. Về mặt thực tiễn, nguyên lý vụ trụ học trở lên đúng trên phạm vi khoảng cách lớn hơn ~100 Mpc. Từ giả sử không gian vũ trụ là đồng nhất và đẳng hướng cho phép rút ra mêtric của vũ trụ phải có dạng:

d s 2 = a ( t ) 2 d s 3 2 − c 2 d t 2 {\displaystyle ds^{2}=a(t)^{2}\,ds_{3}^{2}-c^{2}\,dt^{2}}

trong đó d s 3 2 {\displaystyle ds_{3}^{2}} là một mêtric của không gian 3 chiều thuộc một trong ba trường hợp: (a) không gian phẳng, (b) mặt cầu với độ cong dương không đổi hoặc (c) một không gian hypebol với độ cong âm không đổi. Tham số k {\displaystyle k} (hay độ cong Gauss) thảo luận bên dưới nhận các giá trị 0, 1, −1 tương ứng cho ba trường hợp này. Đó là điều cho phép dể có thể đề cập đến hệ số giãn nở (scale factor) a ( t ) {\displaystyle a(t)} một cách hợp lý.

Phương trình trường Einstein liên hệ sự tiến hóa của hệ số giãn nở với áp suất và năng lượng của vật chất trong vũ trụ. Từ mêtric Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker, chúng ta tính toán ký hiệu Christoffel và sau đó là tensor Ricci. Với vật chất có tính chất như một chất lỏng lý tưởng, chúng ta thay thế chúng vào phương trình trường Einstein và thu được các phương trình Friedmann.