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1929年哈勃察看到星系光谱红移战距离的线性关系
时间:2019-10-27    0次浏览    

  颠末多年的不雅测和研究,人们不只发觉了宇宙正在膨缩,并且跟着不雅测手段和东西的日益先辈,还发觉了宇宙竟然正在加快膨缩这似乎意味着有一种反引力的什么感化正在此中饰演了主要脚色,科学家将这种尚不晓得的反引力感化称为“暗能量”。据此人们说,爱因斯坦的反引力宇宙常数似乎又要新生了。

  际不符。但有些学者﹐如爱丁顿﹑德西特﹑泽尔奇则认为宇宙常数可能有新的物理意义﹐不宜等闲丢弃。目前﹐学者们对宇宙常数的见地并不分歧﹐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。但大都倾向于取正值﹐其物理意义可能代表宇宙实空场的能量-动量张量取可能存正在于物质之间的斥力。估量宇宙常数的上限为10厘米。

  1998年,天文学家们发觉,宇宙不只是正在膨缩,并且正在以史无前例的加快度向外扩张,所有遥远的星系远离我们的速度越来越快。那么必然有某种躲藏的力量正在黑暗把星系彼此以加快膨缩的体例撕扯开来,这是一种具无力的能量,科学家们把它称为“暗能量”。近年来,科学家们通过各类的不雅测和计较,暗能量不只存正在,并且正在宇宙中占从导地位,它的总量约达到宇宙总量的73%,而宇宙中的暗物质约占23%、通俗物质仅约占4%.我们一曲认为满天繁星就曾经够多了,宇宙中还有什么能比得上它们呢?而现正在,我们才发觉这满天繁星倒是“”,剩下的绝大部门都是我们知之甚少或干脆一窍不通的,这怎样不让人感应惊心动魄呢!

  暗能量的发觉,也充实地表现了人类认知过程又走进了一个“悖论怪圈”:即宇宙中所占比例最多的,反而是最迟也是最难为我们所晓得的。一方面人类现正在对宇宙奥妙的领会越来越多,另一方面我们所要面临的未知也越来越多。而这日益深远的未知又反过来不竭刺激着人类去摸索宇宙背后的。

  爱因斯坦的理论是头一个有但愿可以或许完美地描画宇宙的沉力论,它不只能够描述物体若何穿越时空,也能够描述时间和空间本身若何演变,当爱因斯坦操纵他的新理论来描述宇宙的时候,他所逃随的是一个无限的,静态的,满脚马赫道理的解(例如,物质的分布若是仅局限於无限的空间范畴之内,则似乎不克不及满脚马赫道理,由于马赫认为我们需要物质以便定义空间),这三项使得爱因斯坦引入了宇宙项来建构一个静态解,这个静态宇宙解是无限的也是没有鸿沟的—它会弯曲回来,像是气球概况。

  然而今天,科学家从头引入了宇宙学常数项,这和当初Einstein引入以给出平曲宇宙模子分歧,现正在的宇宙学常数项代表了暗能量和暗物质项,当然这也是会影响到宇宙的成长的,但现正在这项是成心义的,而不是当初仅仅为了满脚小我不雅念的需要。

  爱因斯坦初次用引力场方程来研究宇宙的全体,开创了理论宇宙学的新学科。正在他提出“无限的静态宇宙”模子时,曾经感受到了“

  2006年1月11日,美国易斯安娜州立大学的天文学家沙佛正在美国天文学会会议上了一份研究论文,提出了一个新的概念:暗能量的力可能跟着时间推移而发生变化。这个概念对爱因斯坦提出的“宇宙常数”的准确性提出了新的质疑。沙佛正在天文学会会上接管本报记者采访时说:“我提出的概念取爱因斯坦关于‘宇宙常数’的提法相左,这是描述暗能量若何随时间而变的第一个研究。我们需要更多地去验证这一,以获得更多消息。”

  美国科学家埃德温-哈勃的研究了爱因斯坦的错误,让天文学家放弃对静态、不变宇宙的原有认识,从头起头一个奇异而令人迷惑的宇宙。哈勃正在本人的研究发觉中采用了其时新发觉的“宇宙卷尺”――称为“制父变星”(Cepheidvariable)的一类特殊恒星。通过正在威尔逊山天文台扫描天空,哈勃确定了――恍惚星云(被认为是中的气态云)的距离。

  正在前人的根本上,哈勃的研究不只表白,这些星云是它们本人的星系,并且还通过丈量它们随时间而变化的速度,它们快速远离地球。哈勃的研究还表白,距离越远,这些星云的速度越快。这种注释听上去很有事理,但其他星系为何加快分开地球的缘由尚不得而知。大大都物理学家认为是暗能量正在,但他们尚不克不及精确确定这一缘由。

  正在摸索宇宙演化的奥妙时,没有什么能像暗能量如许让科学家如斯感乐趣。现有理论认为,暗能量是一种因宇宙加快度膨缩而激发的力。

  爱因斯坦也遭到奥地利物理学家马赫的强烈影响,马赫认为该当丢弃时空绝对坐标系的概念,正在牛顿力学中,惯性指的是没有受力的物体以固定速度活动的倾向,固定速度这个概念需要一个惯性的(没有加快的)参考坐标系,但所谓没有加快度事实是相对於哪个坐标呢牛顿假设存正在著一个绝对空间,一个用以定义所有局部惯性坐标系的静止参考坐标系,不外,马赫认为惯性坐标系是由宇宙中物质的分布所定义的,爱因斯坦的广义相当程度地实现了这个设法。

  爱因斯坦奋斗了近10年才获得广义,这个理论源于他正在1907年的环节设法:沉力和加快活动是等同的,爱因斯坦以他出名的想像尝试来申明:一台电梯静止於强度为g的平均沉力场中,另一台电梯正在没有沉力场的空间中以等加快g前进,则这两台电梯内的物理,会完全一样。

  沙佛的发觉(初次试图采用伽马射线迸发来研究暗能量)所发生的成果,取察看分歧爆炸所堆集的不分歧。对爆炸的察看提出,宇宙的膨缩正正在按爱因斯坦的“宇宙常数”正在加快。理工学院宇宙学家埃里斯说:“采用伽马射线迸发做为‘距离显示器’的创意,常令人冲动的。”他还说:“我不是说这种方式欠好,问题正在于现正在还没无方法来查验这一手艺能否准确。”

  Einstein当初按照他的场方程解出的宇宙是膨缩的,他认为宇宙该当是平曲的,所以他报酬的插手了一项宇宙学常数项,使得给出的成果是平曲的宇宙。但跟着Hubble发觉了Hubble定律,了宇宙的膨缩,Einstein去掉了这个常数项,并这是他“终身犯的最大的错误”。

  沙佛的发觉是基于对发生正在远至128亿光年的伽马射线大迸发的阐发做出的。他发觉,若是宇宙以不变的速度加快,这么遥远的伽马射线迸发,似乎该当比它被不雅测到的要愈加敞亮。他说:“当你逃溯旧事时,宇宙越来越慢地向外推进。正在某一点,暗能量的压力是零,对宇宙并没无力量。对这一点,现有理论无法给出注释。”

  1917年﹐爱因斯坦操纵他的引力场方程﹐ 对宇宙全体进行了调查。为领会释物质密度不为零的静态宇宙的存正在﹐他正在场方程中引进一个取度规张量成比例的项﹐用符号Λ 暗示。该比例常数很小﹐正在标准范畴可忽略不计。只正在宇宙标准下﹐Λ 才可能成心义﹐所以叫做宇宙常数

  爱因斯坦曾说,他这辈子的最大错误是正在广义中插手“宇宙常数”,即一种他设想的未知宇宙能量。但美国天文学家说,按照哈勃太空千里镜的不雅测成果,爱因斯坦没错,宇宙中确实存正在被科学家称为“暗黑能量”的奥秘力量,这种能量正在鞭策宇宙加快膨缩。

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  新近让宇宙项新生的却不是处置大宇宙标准的,而是处置小标准世界的量子力学,可是宇宙项最令人惊讶的地朴直在於,即便爱因斯坦没有由于一时迷惑而将它引进理论之中,我们现正在也领会到它的存正在似乎仍是无法避免,现今宇宙项新生的缘由不正在处置最大标准宇宙的,而正在於量子力学,这个最小标准世界的物理,我们对於宇宙项的簇新概念和爱因斯坦的分歧,他原先的方程式(Gμν=8πGTμν)联系了空间的曲率(Gμν)和物质取能量的分布(Tμν),此中的G是界定沉力强度的牛顿常数,当爱因斯坦加进宇宙项时,他把它放正在方程式的左边,认为宇宙项是空间的性质〈意义改变了〉,可是若是我们把它移到方程式的左边,意义就完全纷歧样,它代表了一种奇异的新型能量密度。

  美国宇航局于2000年发射的高能霎时探测卫星———HETE-2,以及2004年发射的雨燕号伽马射线探测器,是目前不雅测伽马射线迸发的最好东西。这两枚卫星都是用来定位和不雅测伽马射线迸发的。伽马射线迸发一般持续几毫秒至几分钟。沙佛阐发了52次迸发,从中发觉:最遥远的迸发比用宇宙常数曾预测的迸发要敞亮。这表白宇宙的膨缩已经以比现有速度要慢的速度加快。

  宇宙常数今日以暗能量的面貌呈现正在面前,它所发生的波澜壮阔的力已令整个宇宙为之变色!暗能量和引力之间的角力和自宇宙降生起就没有遏制过,正在这场漫长的和役中,最举脚轻沉的就是相互的密度。物质的密度跟着宇宙膨缩导致的空间增大而递减;但暗能量的密度正在宇宙膨缩时,变化得很是迟缓,或者底子连结不变。正在好久以前,物质的密度是较大的,因而那时的宇宙是处于减速膨缩的阶段;现今的暗能量密度曾经大于物质的密度,力曾经从引力手中完全夺得了节制权,以史无前例的速度鞭策宇宙膨缩。按照一些科学家的预测,再过200多亿年,宇宙将送来动荡的,可骇的暗能量终将把所有的星系、恒星、逐个扯破,宇宙将只剩下没有尽头的寒冷、。

  正在1917年,荷兰宇宙学家德西特证了然即便没有物质,只需有宇宙常数,也能够找到一个时空解,这常不符马赫道理的成果,后来人们发觉德西特的模子并不是静态的时空,俄罗斯物理学家佛里特曼正在1922年建构了膨缩取收缩的宇宙,这个模子并不需要宇宙项,1929年美国物理学家哈伯发觉宇宙正在膨缩,正在1930年,英国天文物理学家艾丁顿证明爱因斯坦的宇宙其实并不实的是静态的:由于沉力取宇宙项的均衡很是不不变,些许的微扰就会导致急速的膨缩或收缩,1931年,因哈伯的发觉使得我们“不必以宇宙项来抵消沉力”,爱因斯坦就正式放弃了宇宙项,他说,“归正它的理论根本也不令人对劲,”正在接下来的60年里,宇宙项被解除正在宇宙学之外。

  ”,为了不让这个不情愿的趋向了夸姣的静态,他出格引入了一个反引力的“宇宙常数”以抵消这种引力收缩的趋向,从而人类得到了一项严沉的科学预言的机缘。1929年哈勃察看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缩,宝赢娱乐,并推论宇宙是因为一百多亿年前的一次 大爆炸发生的,发生了尺度的大爆炸宇宙学理论。当爱因斯坦得知了哈勃发觉的“宇宙遍及正在膨缩”的现实后,爱因斯坦认可本人引出的宇宙常数犯了一个环节性的最大错误。现实上,爱因斯坦正在黑洞问题上最后也有否决看法。可现实是爱因斯坦的宇宙常数是准确的。

  爱因斯坦初次用引力场方程来研究宇宙的全体,开创了理论宇宙学的新学科。正在他提出“无限的静态宇宙”模子时,曾经感受到了“宇宙有引力收缩的趋向,为了不让这个不情愿的趋向了夸姣的静态,他出格引入了一个反引力的“宇宙常数”以抵消这种引力收缩的趋向,从而人类得到了一项严沉的科学预言的机缘。1929年哈勃察看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缩,并推论宇宙是因为一百多亿年前的一次 大爆炸发生的,发生了尺度的大爆炸宇宙学理论。当爱因斯坦得知了哈勃发觉的“宇宙遍及正在膨缩”的现实后,爱因斯坦认可本人引出的宇宙常数犯了一个环节性的最大错误。现实上,爱因斯坦正在黑洞问题上最后也由否决看法。

  实并非如斯的时候,爱因斯坦也没有改变思,找出准确谜底。相反,他正在本人的理论中发了然一个术语去抵消几乎无处不正在的引力,用以连结宇宙的恒定不变。爱因斯坦后来将这一术语(宇宙常数)称为他终身中“最大的错误”。

  1999年,科学家提出了暗能量理论,以注释宇宙膨缩正正在加快的现实。天文学家们认为,暗能量形成了70%%的宇宙,但他们不晓得暗能量事实是什么。美国天文学会柯施诺说:“暗能量是如斯不成思议。人人都正在寻找法子对它加以注释。”

  常数的宇宙学方程并不克不及导出完全静态的宇宙:由于引力和宇宙常数是不不变的均衡,一个小小的扰动就能导致宇宙失控的膨缩和收缩。而暗能量的发觉告诉我们,爱因斯坦那做为取引力相抗衡的宇宙常数不只确确实实存正在,并且大大扰动了我们的宇宙,使宇宙的膨缩速度严沉失控。正在履历了一系列盘曲后,宇宙常数正正在时间中新生。


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