
宇宙學常數可能是一種與重力相反的物質或能量的神秘形式,許多物理學家認為等同於暗能量。沒有人真正知道宇宙常數的確切是什麼,但是在宇宙學方面需要它,以便將理論與我們對宇宙的觀察結果進行調和。
誰想到了宇宙常數?
阿爾伯特·愛因斯坦,著名的德國裔美國人物理學家,提出了宇宙學的常數,他稱為“通用常數”,在1915年作為平衡某些計算理論的一種手段一般相對論。當時,物理學家認為宇宙是靜態的 - 既不擴大也不擴大,但愛因斯坦的工作表明重力會導致其做一個或另一個。因此,為了與科學共識融為一體,愛因斯坦插入了一個用希臘字母蘭伯達(Lambda)表示的軟糖因素,這使宇宙靜止。
然而,十多年後,美國天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)注意到星系實際上正在離開我們,這表明宇宙正在擴大。愛因斯坦稱蘭巴達為“最大的錯誤”。
哈勃的觀察結果否定了數十年來對宇宙學常數的需求,但是當1990年代後期研究遙遠的超新星的天文學家發現,宇宙不僅在擴張,而且在其擴張中加速了。他們命名了解釋這種現象所需的神秘反重力量”暗能量。 ”
在1920年代,俄羅斯物理學家亞歷山大·弗里德曼(Alexander Friedmann大霹靂繼續,根據來自的在線教程佐治亞州立大學。
通過將愛因斯坦的lambda除塵並將其插入弗里德曼方程式中,研究人員可以正確對宇宙進行建模,也就是說,以加速的膨脹率。這個版本的弗里德曼方程現在構成了當代宇宙學理論的骨幹,該理論被稱為λCDM(lambda cdm,CDM代表冷暗物質),並說明了現實的所有已知組成部分。
那麼,這個魔術數字是多少?
但是,沒有人真正了解蘭伯達是什麼。大多數物理學家認為它可以互換有了黑暗能量的概念,但這並不能使事情變得更加清晰,因為黑能只是描述某些未知的抗重力物質的佔位符。因此,我們從本質上恢復了使用愛因斯坦的軟糖因子。
宇宙常數的一個潛在解釋在於現代粒子物理的領域。實驗已經證明了無數虛擬粒子不斷彈出和不存在的空白滲透。這種不斷的動作創造了所謂的“真空能量”,或者是由空的空間產生的力,時空那可能會使宇宙分開。
但是將真空能與宇宙常數連接不直接。根據他們對超新星的觀察,天文學家估計,黑暗的能量應該具有較小的鎮靜價值,足以將宇宙中的所有物品分開,超過數十億年。
然而,當科學家試圖計算虛擬粒子運動應產生的能量量時,他們提出的結果比超新星數據所建議的要大120個數量級。
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為了加上難題,一些研究人員提出,宇宙常數可能根本不是一個常數,而是隨著時間的推移而變化或波動。該理論稱為典型和某些項目,例如暗能量調查,目前正在進行確切的觀察,以查看它是否具有任何觀察力支持。
同時,宇宙學家將繼續使用Lambda。他們可能不知道這是什麼,但是他們知道他們需要它使宇宙變得有意義。
其他資源:
- 查看有關NASA的頁面宇宙常數。
- 見真空能量密度的技術解釋來自加州大學洛杉磯分校。
- YouTube頻道小型物理學解釋愛因斯坦最大的錯誤這裡。