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爱因斯坦最大的错误

发布日期:2019-09-11
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爱因斯坦最大的错误
 
在埃德温哈勃发现宇宙不断膨胀之后,爱因斯坦承认将宇宙常数引入方程式,将静态的,不变的宇宙描述为他的“最大错误”。大发快三精准计划人工,大发快三精准计划群
 
很长一段时间,物理学家认为宇宙是静止的,不变的,就像一个永远有效的天体机制。但是当艾萨克·牛顿在17世纪发现万有引力定律时,出现了令人费解的悖论。
根据牛顿的说法,由于引力的作用,宇宙中的每颗恒星都被其他恒星所吸引。它们不在相同的位置并且彼此之间具有恒定的距离,但是它们将在中心的某个点处一起落下。牛顿在致当时剑桥大学领先哲学家理查德·本特利的一封信中提出了自己的观点。从牛顿时代到20世纪初期,没有科学家想出宇宙随着时间的推移而扩张的想法。
 
在广义相对论出版后不久,爱因斯坦与荷兰天文学家威廉·德·西特(Willem de Sitter)合作,证明他的方程式可以用来描述结构模型。整个宇宙
 
像当时的许多科学家一样,爱因斯坦认为宇宙是稳定的,随着时间的推移不变。因此,他在他的方程中包括一个数学修正因子,称为宇宙常数或λ(λ)。宇宙常数意味着存在一种遍布空间的排斥力,抵消将物质拉到一起的引力。这平衡了“推力”和“牵引力”,使宇宙真正静止。
 
1929年,埃德温·哈勃在研究遥远的星系时发现了一种有趣的效果。它们发出的光在电磁波谱中发生红移。哈勃认为只有当穿过太空的光线在扩张,星系在各个方向远离我们时,才会发生这种情况。这一发现是引领大爆炸理论的前提。因此,爱因斯坦的原始方程是正确的,并不需要宇宙常数。宇宙正在扩张。爱因斯坦决定从他的方程中去除宇宙常数,承认这是“他生命中最大的错误”。大发快三精准计划人工,大发快三精准计划群
 
哈勃的发现改变了宇宙画面结束的方式。重力可以减慢宇宙膨胀的速度。科学家们在接下来的70年里一直在测量这个速度。如果他们知道膨胀的速度如何随时间变化,他们可以推断出宇宙的形状,宇宙的形状被认为决定了它的命运。
 
宇宙未来的第一种可能性被称为“封闭宇宙”。宇宙的时空几何就像一个封闭的球体。宇宙越重要[大宇宙的中密度],引力越强,宇宙的加速就越大。在某一点上,加速度将不再大到足以抵抗宇宙中天体之间的引力。来自其扩张状态的宇宙将逐渐萎缩并在大坍塌中崩溃。第二种可能性被称为“开放宇宙”。宇宙的时空几何形状采用马鞍形式。如果宇宙没有足够的物质[小宇宙的平均密度],当星系移动得更远时,引力将逐渐减弱,宇宙将永远膨胀,没有尽头。最后一种可能性是宇宙具有平坦的无限扩散。
 
转折点发生在1998年,当时劳伦斯伯克利实验室(美国)的两个独立研究小组和巴尔的摩(澳大利亚)的天文台通过划分来测量宇宙膨胀率的变化。从超新星发出的光。研究人员发现,50个超新星有一定程度的转变为更暗的红色光谱,而不是在一个缓慢扩张的宇宙模型中。这表明宇宙正在迅速扩张,[加速扩张]。
 
因此,爱因斯坦关于宇宙常数的观点并非毫无意义。它指的是驱动宇宙加速的排斥力的存在。这种排斥是由暗能量引起的。如果暗物质增加了重力,将宇宙中的物质拉到一起,暗能量将它们分开。随着宇宙的不断膨胀,暗物质的密度随着重力的减小而减小,直到它低于暗能量的排斥力。因此,黑暗的主导能量开始以比以往更快的速度将物体彼此分开,而不是预期的宇宙膨胀率。
 
最重要的引力排斥的例子可以在量子真空中找到 - 一个包含无数虚拟粒子的空间,它们在眨眼间存在并消失。然而,令人费解的是,量子真空含有太多的能量密度,比解释宇宙加速所需的能量密度高10 120倍。
 
现代科学家认为暗能量可能是弦理论预测的无形额外维度的结果。2004年,华盛顿大学的科学家提出暗能量主要是由于中微子与称为“加速器”的假想粒子相互作用。许多人甚至认为自然不存在所谓的暗能量,广义相对论可能无法准确描述引力。
 
由于宇宙的加速,宇宙的形状不会决定它的最终命运。相反,宇宙的命运受到暗能量是可变的还是不可改变的影响。到目前为止的所有观察都表明暗能量是恒定的。如果是这样,宇宙加速度将继续增加,物质将进一步分开。在接下来的一千亿年里,我们只会看到几百个星系,而今天我们可以看到数千亿个星系。
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