愛因斯坦的宇宙學常數回歸,並改變了宇宙學

编辑者: Svitlana Velhush

一個多世紀前,阿爾伯特·愛因斯坦將他的廣義相對論應用於宇宙的結構。在 1917 年,他在方程式中加入了宇宙學常數,以希臘字母 lambda 表示,用以描述當時人們所認為的靜態宇宙。

這個添加項奏效了:該常數產生了一種抵消物質引力的效應。然而,埃德溫·哈勃不久後發現了宇宙的膨脹,而亞歷山大·弗里德曼則證明了愛因斯坦的方程式自然地描述了一個動態的宇宙學。

愛因斯坦放棄了 lambda,後來稱其引入為他「一生中最大的錯誤」。沒有該常數的模型成為了大霹靂理論的基礎。

在 1998 年,兩組天文學家發現宇宙的膨脹並未減速,反而正在加速。物質的量被證明不足以解釋所觀測到的行為,而最簡單的解釋再次成為了宇宙學常數——現在它扮演著暗能量的角色。

於是 ΛCDM 模型應運而生,其中 lambda 代表暗能量,而 CDM 代表冷暗物質。該模型依賴於廣義相對論框架下的少量參數,並成功地描述了膨脹歷史、宇宙微波背景輻射、重子聲學振盪、星系生長以及大尺度結構。

ΛCDM 已成為科學界最受驗證的模型之一。然而,它似乎並非最終定論。

加速膨脹的發現將愛因斯坦的觀點重新帶回了現代宇宙學的核心,但也留下了關於暗能量本質以及當前世界觀可能存在的局限性等問題。

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來源

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

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