爱因斯坦的宇宙学常数回归并改变了宇宙学

编辑者: Svitlana Velhush

一个多世纪前,阿尔伯特·爱因斯坦将他的广义相对论应用于宇宙的结构。在 1917 年,他在方程中加入了宇宙学常数,用希腊字母 lambda 表示,以描述当时人们认为的静态宇宙。

这一添加奏效了:该常数产生了一种抵消物质引力的效应。然而,埃德温·哈勃不久后发现了宇宙的膨胀,而亚历山大·弗里德曼则证明了爱因斯坦的方程自然地描述了一个动态的宇宙。

爱因斯坦放弃了 lambda,后来称其引入为他“最大的错误”。没有该常数的模型成为了大爆炸理论的基础。

在 1998 年,两组天文学家发现宇宙的膨胀并没有减速,而是在加速。物质被证明太少,无法解释所观察到的行为,而最简单的解释再次成为了宇宙学常数——现在它扮演着暗能量的角色。

于是 ΛCDM 模型应运而生,其中 lambda 代表暗能量,而 CDM 代表冷暗物质。该模型依赖于广义相对论框架下的少量参数,并成功地描述了膨胀历史、宇宙微波背景辐射、重子声学振荡、星系增长以及大尺度结构。

ΛCDM 已成为科学界最受验证的模型之一。然而,它似乎并非最终定论。

加速膨胀的发现将爱因斯坦的理念重新置于现代宇宙学的中心,但也留下了关于暗能量本质以及当前世界观可能存在的局限性等问题。

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来源

  • Einstein’s Biggest “Mistake” Came Back — And Changed Cosmology Forever

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