江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

「」“爱因斯坦最大的失误”最终可能被修正

宇宙常数已经困扰着物理学家长达一个多世纪 。
「」“爱因斯坦最大的失误”最终可能被修正
文章图片

文章图片

插图：星系弯曲时空结构（绿色）和暗能量（紫色）的平滑效果（主导了引力的影响）
物理学中有一个基本问题 。
一个称为宇宙常数的数字 ， 将量子力学的微观世界和爱因斯坦的广义相对论的宏观世界联系起来 。但是 ， 两种理论都无法就其具体数值达成共识 。
实际上 ， 该常数的观测值与理论预测值之间存在巨大差异 ， 因此被广泛认为是物理学史上最糟糕的预测 。解决差异 ， 可能是本世纪理论物理学的最重要目标 。
瑞士日内瓦大学理论物理学助理教授卢卡斯·洛姆布里瑟提出了一种新的、评估爱因斯坦引力方程的方法 ， 以找到与其观测值紧密匹配的宇宙常数值 。他在《Physics Letters B》杂志上在线发表了他的方法 。
「」“爱因斯坦最大的失误”最终可能被修正
文章图片

文章图片

爱因斯坦最大的失误是如何变成暗能量的
关于宇宙常数的故事始于一个多世纪以前 ， 当时爱因斯坦提出了一组方程 ， 成为他的广义相对论的框架 ， 现在称为爱因斯坦场方程 。这些方程式解释了物质和能量如何扭曲空间和时间的结构以产生重力 。当时 ， 爱因斯坦和天文学家都同意 ， 宇宙的大小是固定的 ， 并且星系之间的整体空间没有改变 。但是 ， 当爱因斯坦将广义相对论应用于整个宇宙时 ， 他的理论预测到一个不稳定的宇宙 ， 可能会膨胀也可能会收缩 。为了迫使宇宙静止 ， 爱因斯坦加入了宇宙常数 。
「」“爱因斯坦最大的失误”最终可能被修正
文章图片

文章图片

近十年后 ， 另一位物理学家埃德温·哈勃发现我们的宇宙不是静止的 ， 而是在膨胀的 。来自遥远星系的光线表明它们都彼此远离 。这个发现说服爱因斯坦放弃了他的场方程中的宇宙常数 ， 因为它不再需要解释一个不断扩大的宇宙 。物理学史话这样流传：爱因斯坦后来承认 ， 他对宇宙常数的介绍可能是他最大的错误 。
1998年 ， 对遥远超新星的观测表明 ， 宇宙不仅在膨胀 ， 而且还在加速膨胀 。星系正在彼此加速远离 ， 好像某种未知的力正在克服重力并将这些星系推开一样 。物理学家称这种神秘现象为暗能量 ， 因为其真实性质仍然是个谜 。
「」“爱因斯坦最大的失误”最终可能被修正
文章图片

文章图片

讽刺的是 ， 物理学家再次将宇宙常数重新引入爱因斯坦的场方程中 ， 以解释暗能量 。在当前宇宙学标准模型中 ， 即 ΛCDM （Lambda CDM） ， 宇宙常数可与暗能量互换 。天文学家甚至根据遥远的超新星的观测和宇宙微波背景的波动来估算其数值 。尽管这个数值非常小（每平方米10^ -52的数量级） ， 但从整个宇宙角度看 ， 它的意义足以解释空间的加速膨胀 。
「」“爱因斯坦最大的失误”最终可能被修正
文章图片

文章图片

“这个宇宙常数（或暗能量）目前约占宇宙能量的70％ ， 这是我们从观察到的宇宙加速膨胀中可以推断出的 。但是 ， 这一常数尚无法理解 。”伦勃里瑟说 ， “人们试图解释它 ， 但都失败了 ， 而且在我们如何理解宇宙方面 ， 似乎缺少一些基础的东西 。揭开这个难题 ， 是现代物理学的主要研究领域之一 。人们普遍预计 ， 解决这个问题 ， 可能会引导我们我们对物理学产生更基本的了解 。”


推荐阅读


上一篇：：1500到2000价位什么手机最好

下一篇：「」模块化无线充电宝，不再受数据线的限制！华为小米苹果都好使