第423章 前往天堂星
其实关于对暗能量的发现和认识,最早还得追溯到广义相对论中,而广相的核心就是引力场方程。
但在一九一七年,爱因斯坦在求解引力场方程时发现,其计算的结果表明宇宙是动态的,宇宙要么坍缩,要么膨胀。
但那个年代的物理学家几乎都认为宇宙是静态有限的。很难接受动态宇宙的观念。所以爱因斯坦就在引力场方程加入了一个常数,以避免引力场方程全是动态宇宙的计算结果。
这个常数就是著名的宇宙学常数Λ,其实在引力场方程中加入宇宙学常数后,并不是说,引力场方程计算出的结果肯定就是静态宇宙。而是起码有了一个静态宇宙的解。
不过到了一九二四年,哈勃发现大部分星系都在远离银河系,距离越远的星系,其退行速度越快,这表明宇宙正在膨胀。
起初爱因斯坦并不愿意相信宇宙正在膨胀的事实,后面他还亲自跑到天文台实地观测,才不得不放弃自己的看法,并于一九三一年承认,在引力场方程中加入宇宙学常数,是他人生中最大的错误。
之后,爱因斯坦在引力场方程中移除了宇宙学常数。
宇宙学常数的复活要到一九九八年,因为就在这一年,天文学家捕获到了1a型超新星爆发的光谱线,通过对红移量的分析发现,宇宙正在加速膨胀。
而这一发现不仅预示着宇宙学常数的复活,也预示着暗能量的发现。之后,发现宇宙正在加速膨胀的这三位物理学家也获得了二零一一年的物理学诺奖。
其实在一九九八年之前,天文学家虽然知道宇宙正在膨胀,但普遍认为这种膨胀是由宇宙大爆炸的余威推动的,是一种减速膨胀,随后在引力的作用下,宇宙会停止膨胀,然后开始收缩,最后整個宇宙又会坍缩到奇点上。
而九八年发现宇宙正在加速膨胀的现象推翻了之前所有的猜想。当时有人甚至都怀疑引力场方程的正确性。
在此前,减速膨胀的宇宙模型中,由于不存在斥力的概念,所以引力场方程对减速膨胀的解释十分完美。
但随后面对宇宙加速膨胀的事实,让引力场方程难以解释。
所以从当时开始就流行广义相对论可能是局限性理论的观点。
局限性理论就是给广义相对论降级,不再认为广义相对论是宇宙中普适的引力理论,而是和牛顿引力理论一样,是一种局限性理论。牛顿的引力理论适用于恒星系内弱场,小尺度的引力现象。
而广义相对论不仅兼容牛顿引力理论,还适用于黑洞,中子星那种强场的引力现象。而对于超宏观尺度下的加速膨胀现象,则需要新的理论解释,比如斥力理论。
但是这种观点很难被认可,毕竟如果引力和斥力都存在与宇宙,那斥力和引力的分界线在哪!为什么超宏观尺度就是斥力,而不是引力呢!
于是物理学家虽然已经接受了斥力的观念,但是认为斥力和引力是同时存在于宇宙之中,没有尺度上的界限。之所以超宏观尺度会表现成斥力,则有另一套说法。
而这就是暗能量假说,并认为宇宙中均匀分布着暗能量,暗能量会表现出斥力作用,推动着宇宙加速膨胀。
并且,暗能量可以在宇宙学常数中找到支持。