正在阅读《第9章宇宙常数理论》
第(1/11)页


爱因斯坦在提出相对论的时候,曾将宇宙常数(为了解释物质密度不为零的静态宇宙的存在﹐他在引力场方程中引进一个与度规张量成比例的项﹐用符号Λ表示。

该比例常数很小﹐在银河系尺度范围可忽略不计。只在宇宙尺度下﹐Λ才可能有意义﹐所以叫作宇宙常数。即所谓的反引力的固定数值)代入他的方程。

他认为,有一种反引力,能与引力平衡,促使宇宙有限而静态。当哈勃得意洋洋的在天文望远镜展示给爱因斯坦看时,爱因斯坦惭愧极了。

他说:“这是我一生所犯下的最大错误。”宇宙是膨胀着的!哈勃等认为,反引力是不存在的,由于星系间的引力,促使膨胀速度越来越慢。

那么,爱因斯坦就完全错了吗?不。

星系间有一种扭旋的力,促使宇宙不断膨胀,即暗能量。

70亿年前,它们“战胜”了暗物质,成为宇宙的主宰。最新研究表明,按质量成份(只算实质量,不算虚物质)计算,暗物质和暗能量约占宇宙96%。

看来,宇宙将不断加速膨胀,直至解体死亡。(目前也有其它说法,争议不休)。

宇宙常数虽存在,但反引力的值远超过引力。

也难怪这位倔强的物理学家与波尔在量子力学的争论:“上帝是不掷骰子的!”(不要指挥上帝如何决定宇宙的命运)

林德饶有风趣的说:“现在,我终于明白,为什么他(爱因斯坦)这么喜欢这个理论,多年后依然研究宇宙常数,宇宙常数依然是当今物理学最大的疑问之一。”

1宇宙常数简介

20世纪20年代,天文学家认为宇宙的大小是固定的。

即便广义相对论预示事实并非如此的时候,爱因斯坦也没有转变思路,找出正确答案。相反,他在自己的理论中发明了一个术语去抵消几乎无处不在的引力,用以保持宇宙的恒定不变。爱因斯坦后来将这一术语(宇宙常数)称为他一生中“最大的错误”。

美国科学家埃德温-哈勃的研究揭示了爱因斯坦的错误,让天文学家放弃对静态、稳定宇宙的原有认识,重新开始揭示一个奇异而令人困惑的宇宙。

哈勃在自己的研究发现中采用了当时新发现的“宇宙卷尺”――称为“造父变星”(Cepheidvariable)的一类特殊恒星。通过在威尔逊山天文台扫描天空,哈勃确定了天体――模糊星云(被认为是银河系中的气态云)的距离。

在前人的基础上,哈勃的研究不仅表明,这些星云是它们自己的星系,而且还通过测量它们随时间而变化的速度,证实它们快速远离地球。

哈勃的研究还表明,距离银河系越远,这些星云的速度越快。这种解释听上去很有道理,但其他星系为何加速离开地球的原因尚不得而知。

大多数物理学家认为是暗能量在作祟,但他们尚不能准确确定这一原因。

2宇宙常数的诞生

爱因斯坦奋斗了近10年才得到广义相对论,这个理论源於他在1907年的关键想法:重力和加速运动是等同的,爱因斯坦以他有名的想像实验来说明:一台电梯静止於强度为g的均匀重力场中,另一台电梯在没有重力场的空间中以等加速g前进,则这两台电梯内的物理,会完全一样。

爱因斯坦也受到奥地利物理学家马赫的强烈影响,马赫认为应该抛弃时空绝对座标系的概念,在牛顿力学中,惯性指的是没有受力的物体以固定速度运动的倾向,固定速度这个概念需要一个惯性的(没有加速的)参考座标系,但所谓没有加速度究竟是相对於哪个座标呢牛顿假设存在著一个绝对空间。

一个用以定义所有局部惯性座标系的静止参考座标系。

不过,马赫认为惯性座标系是由宇宙中物质的分布所定义的,爱因斯坦的广义相对论相当程度地实现了这个想法,爱因斯坦的理论是头一个有希望能够完善地描绘宇宙的重力论,它不仅可以描述物体如何穿越时空,也可以描述时间和空间本身如何演变。

相关小说

药祖 武侠 / 完结
药祖
何无恨
手握至尊药鼎,成就无上药祖。少年采药郎,偶然得到一尊神秘药鼎,从此打开修仙大门。药鼎之中,玄功秘法,药典丹方,天材地宝,仙田药园,应有尽有。成就最逆天的炼药祖师,炼制最完美的灵丹妙药,铸造最传奇的修士神话。没有妖孽天资,但凭大智慧,大毅力,终于问鼎乾...
250.77万字 2 小时前
绝世唐门 玄幻 / 完结
绝世唐门
唐家三少
这里没有魔法,没有斗气,没有武术,却有武魂。唐门创立万年之后的斗罗大陆上,唐门式微。一代天骄横空出世,新一代史莱克七怪能否重振唐门,谱写一曲绝世唐门之歌?百万年魂兽,手握日月摘星辰的死灵圣法神,导致唐门衰落的全新魂导器体系。一切的神奇都将一一展现。唐...
532.63万字 2 小时前
异界全职业大师 玄幻 / 完结
异界全职业大师
庄毕凡
网络游戏中的仓库小号,却意外的穿越到了异界。
483.07万字 40 天前
傲剑凌云 玄幻 / 完结
傲剑凌云
小刀锋利
这是个以剑为主的大陆。
266.39万字 40 天前
九界独尊 武侠 / 完结
九界独尊
兵心一片
“混沌之子,九界乱始,开天辟地,九界独尊!” “如意宝袋天下装,九天神笔大道扬;镇魂碑里明混沌,轮回指环生死藏;宝冶神鼎炼万物,神砚乾坤此一方;混沌之子临九界,九界独尊一界皇。” 南海仁,一个生在神洲天龙朝清泉镇穷书生家的子弟,一个偶然的际...
419.19万字 2 小时前
天珠变 玄幻 / 完结
天珠变
唐家三少
人有本命珠,觉醒后或为意珠、或为体珠,如手串分别在左右手腕处盘旋。天珠如人类之双胞胎,当意、体双珠同时出现在一个人身上的时候,即为天珠。修炼体珠者是为体珠师,修
269.21万字 40 天前