什么是宇宙常数?宇宙常数代表着什么?爱因斯坦提出的宇宙常数=?这个数值又代表着什么意思?

Question

什么是宇宙常数?宇宙常数代表着什么?
爱因斯坦提出的宇宙常数=?这个数值又代表着什么意思?

Answer 1

宇宙在约137亿年前的大爆炸中诞生,以后一直在膨胀.观测发现宇宙膨胀的速度正在加快,这表明宇宙中存在一种排斥力,它能够对抗万有引力,使空间膨胀、星系相互远离.科学家用宇宙常数来代表这种排斥力.根据量子理论,真空并不是完全的虚无,它也拥有能量,称为真空零点能,正是这种能量提供了宇宙常数的排斥力.但是,理论计算出的宇宙常数很大,比实际观测到的宇宙常数大10的120次方倍.也就是说,理论上宇宙中应当存在极强的排斥力,使粒子根本无法结合在一起形成原子,更不要说恒星、行星和生命.宇宙常数理论值与观测值的巨大差异,是困扰物理学家的一个重大问题,它关系到我们为什么能够存在.曾有人提出宇宙常数会随着宇宙年龄增长而不断变小,但计算结果显示,宇宙常数从理论值缩小到观测值所需要的时间,远远超过宇宙的年龄.美国普林斯顿大学的物理学家保罗·斯坦哈特与英国剑桥大学教授尼尔·图罗克共同提出新观点认为,宇宙并不是只存在了一次,而是处在大爆炸（诞生）与大坍塌（毁灭）的不断循环过程中,每经历一次循环,宇宙常数都会缩小.斯坦哈特和图罗克在最新一期美国《科学》杂志上发表论文说,宇宙诞生和毁灭的每个循环大约会持续1万亿年.每次大爆炸发生时,宇宙中的物质量和辐射量都会“重置”,但宇宙常数不会重置,而是在多个循环中通过一系列量子转换逐渐减小.由于宇宙的这种“轮回”是无限的,宇宙常数有足够长的时间来缩小到目前的数值.两位科学家说,他们的这一理论是可以检验的.根据预测,大爆炸使空间中产生引力波,真空零点能的衰减则会产生新型基本粒子.通过探测引力波和这类基本粒子,与理论预期的情况对比,可能检验循环宇宙模型是否正确 当初在相对论方程中,爱因斯坦加了个宇宙学常数上去,用来说明宇宙是不变的,但经过哈勃的证明,宇宙是膨胀的.使爱因斯坦他认为是他一生最大的错误.在发现了宇宙膨胀这个事实后,爱因斯坦就急忙忙把他方程中的宇宙常数项去掉了,并认为宇宙常数是他“一生中最大的错误”.随后,宇宙常数被抛进历史的垃圾堆.然而造化弄人,几十年后,宇宙常数又像鬼魂般的复活了.这次宇宙常数的复活要归因于暗能量的发现.1998年,天文学家们发现,宇宙不只是在膨胀,而且在以前所未有的加速度向外扩张,所有遥远的星系远离我们的速度越来越快.那么一定有某种隐藏的力量在暗中把星系相互以加速膨胀的方式撕扯开来,这是一种具有排斥力的能量,科学家们把它称为“暗能量”.近年来,科学家们通过各种的观测和计算证实,暗能量不仅存在,而且在宇宙中占主导地位,它的总量约达到宇宙总量的73%,而宇宙中的暗物质约占23%、普通物质仅约占4%.我们一直以为满天繁星就已经够多了,宇宙中还有什么能比得上它们呢?而现在,我们才发现这满天繁星却是“弱势群体”,剩下的绝大部分都是我们知之甚少或干脆一无所知的,这怎么不让人感到惊心动魄呢!