
宇宙学常数可能是一种与重力相反的物质或能量的神秘形式,许多物理学家认为等同于暗能量。没有人真正知道宇宙常数的确切是什么,但是在宇宙学方面需要它,以便将理论与我们对宇宙的观察结果进行调和。
谁想到了宇宙常数?
阿尔伯特·爱因斯坦,著名的德国裔美国人物理学家,提出了宇宙学的常数,他称为“通用常数”,在1915年作为平衡某些计算理论的一种手段一般相对论。当时,物理学家认为宇宙是静态的 - 既不扩大也不扩大,但爱因斯坦的工作表明重力会导致其做一个或另一个。因此,为了与科学共识融为一体,爱因斯坦插入了一个用希腊字母兰伯达(Lambda)表示的软糖因素,这使宇宙静止。
然而,十多年后,美国天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble)注意到星系实际上正在离开我们,这表明宇宙正在扩大。爱因斯坦称兰巴达为“最大的错误”。
哈勃的观察结果否定了数十年来对宇宙学常数的需求,但是当1990年代后期研究遥远的超新星的天文学家发现,宇宙不仅在扩张,而且在其扩张中加速了。他们命名了解释这种现象所需的神秘反重力量”暗能量。”
在1920年代,俄罗斯物理学家亚历山大·弗里德曼(Alexander Friedmann大爆炸继续,根据来自的在线教程佐治亚州立大学。
通过将爱因斯坦的lambda除尘并将其插入弗里德曼方程式中,研究人员可以正确对宇宙进行建模,也就是说,以加速的膨胀率。这个版本的弗里德曼方程现在构成了当代宇宙学理论的骨干,该理论被称为λCDM(lambda cdm,CDM代表冷暗物质),并说明了现实的所有已知组成部分。
那么,这个魔术数字是多少?
但是,没有人真正了解兰伯达是什么。大多数物理学家认为它可以互换有了黑暗能量的概念,但这并不能使事情变得更加清晰,因为黑能只是描述某些未知的抗重力物质的占位符。因此,我们从本质上恢复了使用爱因斯坦的软糖因子。
宇宙常数的一个潜在解释在于现代粒子物理的领域。实验已经证明了无数虚拟粒子不断弹出和不存在的空白渗透。这种不断的动作创造了所谓的“真空能量”,或者是由空的空间产生的力,时空那可能会使宇宙分开。
但是将真空能与宇宙常数连接不直接。根据他们对超新星的观察,天文学家估计,黑暗的能量应该具有较小的镇静价值,足以将宇宙中的所有物品分开,超过数十亿年。
然而,当科学家试图计算虚拟粒子运动应产生的能量量时,他们提出的结果比超新星数据所建议的要大120个数量级。
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为了加上难题,一些研究人员提出,宇宙常数可能根本不是一个常数,而是随着时间的推移而变化或波动。该理论称为典型和某些项目,例如暗能量调查,目前正在进行确切的观察,以查看它是否具有任何观察力支持。
同时,宇宙学家将继续使用Lambda。他们可能不知道这是什么,但是他们知道他们需要它使宇宙变得有意义。
其他资源:
- 查看有关NASA的页面宇宙常数。
- 见真空能量密度的技术解释来自加州大学洛杉矶分校。
- YouTube频道小型物理学解释爱因斯坦最大的错误这里。