宇宙常数是什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/20 14:29:07

宇宙常数
宇宙中某一点的引力场强与斥力场强的合场强,定义为宇宙场强
(9)
其中L是宇宙常数。根据定义,在球体的内部有
所以
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在球外
(11)
当宇宙半径为a0时,有L=0,当a >> a0时,则 L=L0 。由于退行物体的速度达到光速时,我们就看不见它了,所以我们观测不到与 L0 相对应的膨胀。

1917年,爱因斯坦利用他的引力场方程,对宇宙整体进行了考察。为
了解释物质密度不为零的静态宇宙的存在,他在场方程中引进一个与度规张量成比例的项,用符号∧ 表示。该比例常数很小,在银河系尺度范围可忽略不计。只在宇宙尺度下,∧ 才可能有意义,所以叫作宇宙常数。1929年,哈勃发现星系红移的哈勃定律,确定静态宇宙模型与实际不符。但有些学者,如爱丁顿、德西特、泽尔多维奇则认为宇宙常数可能有新的物理意义,不宜轻易抛弃。目前,学者们对宇宙常数的看法并不一致,有的认为是正值;有的认为是负值;有的认为是常数;有的则认为它随时间而变化。但多数倾向于取正值,其物理意义可能代表宇宙真空场的能量-动量张量与可能存在于物质之间的斥力。估计宇宙常数的上限为10厘米。
(爱因斯坦首次用引力场方程来研究宇宙的整体,开创了理论宇宙学的新学科。在他提出“有限无界的静态宇宙”模型时,已经感觉到了“宇宙有引力收缩的趋势[1]”,为了不让这个不情愿的趋势破坏了美好的静态,他特别引入了一个反引力的“宇宙常数”以抵消这种引力收缩的趋势,从而人类失去了一项重大的科学预言的机遇。1929年哈勃观察到星系光谱红移和距离的线性关系,即所谓哈勃定律。人们把红移归结于宇宙的膨胀,并推论宇宙是由于一百多亿年前的一次 大爆炸产生的,产生了标准的大爆炸宇宙学理论。当爱因斯坦得知了哈勃发现的“宇宙普遍在膨胀”的事实后,爱因斯坦承认自己引出的宇宙常数犯了一个关键性的最大错误。事实上,爱因斯坦在黑洞问题上最初也由反对意见。1916年,史瓦西从爱因斯坦的场方程得出了引力坍缩的解,即描述黑洞的解。可是爱因斯坦当时却认为物质不可能如此紧致,并著文认为这是荒谬的。后来的历史证明,黑洞是天体物理中最重要的物体,近年来的天文观测,使人们普遍认为在众多星系的中心