作业帮爱因斯坦为何说引进宇宙常数是他一生中最大的错误?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/30 14:46:01
爱因斯坦为何说引进宇宙常数是他一生中最大的错误?
爱因斯坦为何说引进宇宙常数是他一生中最大的错误?
爱因斯坦为何说引进宇宙常数是他一生中最大的错误?
1.宇宙常数
那是1915年,爱因斯坦发表了他的杰作——广义相对论,使我们理解了宇宙空间弯曲的含义,彻底革新了我们的宇宙时空观.1917年,爱因斯坦将广义相对论公式应用到整个宇宙,想看看能否获得对宇宙本质的新认识.当时,所有人都相信,宇宙是封闭而静止的——既不膨胀,也不收缩.但爱因斯坦的公式却让他十分惊讶：公式表明宇宙要么在膨胀,要么在收缩,但就是不能保持静止!
面对着如此不符合“常识”的公式,爱因斯坦觉得他唯一的选择就是引进一个附加因素,以使他的理论导出一个静止不变的宇宙.这个附加因素就是宇宙常数,宇宙常数更准确的说法应该是“宇宙常量”,它代表着真空中有一种看不见的能量,其密度是一个常数,会产生宇宙排斥力,同引力相反,它随着天体之间距离的增大而增强.这是一个假想的、用以抵消引力作用的力.宇宙常数就是指这种宇宙空间中恒定的能量密度.我们只要调整这个常数,就可以平衡引力与宇宙排斥力,而得到静止且封闭的宇宙.
在发现了宇宙膨胀这个事实后,爱因斯坦抛弃了自己过去信奉的稳态宇宙理论,就急忙忙把他方程中的宇宙常数项去掉了,并认为宇宙常数是他“一生中最大的错误”.随后,宇宙常数被抛进历史的垃圾堆.
这里,有必要指出的是,一个没有加进“宇宙常数项”的爱因斯坦公式虽然也能推导出一个膨胀的宇宙,但其膨胀速度总是逐渐减慢,而不可能越来越快,这就是说,宇宙在极早期一段极速的膨胀后,膨胀的速度便该慢慢减少.这是因为宇宙中物质引力造成的效应,就好比你把一颗球往上抛,地球的引力会让这颗球的上升速度越来越慢一样.但无论如何,如果我们只把引力考虑进去的话,宇宙的膨胀总是要越来越慢的.