我们都有过这样的经历:当我们发现了一个问题答案的时候,我们会去猜测自己。最后我们才发现,如果我们跟着我们的第一直觉走了,那么一定是对的。阿尔伯特·爱因斯坦也不例外。他的广义相对论在我们对宇宙的理解上是一个突破,他的方程式预言了一些他认为不可能是正确的东西。所以爱因斯坦改变了它们。
爱因斯坦的方程在描述宇宙上是正确的,但是爱因斯坦却画蛇添足增加了一个称之为宇宙常数的东西,尽管在描述宇宙上它是错误的,但是我们至今还在用它!
1915年,爱因斯坦发表了他的广义相对论。广义相对论预言:空间和时间不是绝对的,而是灵活的、相互依赖的、受物质存在的影响。这个伟大杰作的核心就是所谓的爱因斯坦场方程。这个方程展示了时空的曲率与附近物质和能量移动的量之间的关系。
当爱因斯坦将这些方程应用于整个宇宙时,有些问题变得很不可思议:广义相对论预言宇宙要么扩张要么收缩。但是爱因斯坦和当时其他科学家认为,我们生活在一个静止不变的宇宙中。所以爱因斯坦认为他的等式一定是错的。为了修复它们,他添加了一个符号——Λ或lambda——现在被称为宇宙常数。它通过平衡竞争力量的推拉,有效地限制了宇宙的改变。
1929年,埃德温·哈勃宣布,他对附近星系的研究(加上一个现在已经被遗忘的牧师的一些数据)表明了宇宙实际上在膨胀。在这一点上,爱因斯坦曾经说过,加入宇宙常数是他一生“最大的错误”。对于爱因斯坦来说,这确实是一个巨大的遗憾。
但是物理学家们并没有放弃宇宙常数,他们重新使用了它。爱因斯坦给宇宙常数的值使宇宙既不膨胀也不收缩。但是通过改变这个值,我们可以显示宇宙改变的大小。
今天,宇宙常数描述的是真空空间的能量密度,或者基本上是使宇宙膨胀的力量。现在我们虽然不知道这种力量是什么,也不知道为什么宇宙的膨胀在加速。但在我们探索这些奥秘的道路上,宇宙常数将为我们提供有效的帮助。
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