「」“爱因斯坦最大的失误”最终可能被修正( 二 )


「」“爱因斯坦最大的失误”最终可能被修正
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物理学史上最糟糕的理论预测
宇宙常数 , 被认为代表物理学家所说的“真空能量” 。量子场论指出 , 即使在完全虚空的真空空间中 , 虚拟粒子也会突然出现、湮灭、产生能量 , 这似乎是一个荒谬的说法 , 但确实已经通过实验观察到了 。当物理学家试图计算其对宇宙常数的贡献时 , 出现了一个问题 。他们的结果与观察结果相差了令人难以置信的10 ^ 121(即10后跟120个零) , 这是所有物理学中理论与实验之间最大的差异 。
这种差异使一些物理学家怀疑爱因斯坦的原始引力方程 。有些甚至提出了替代性的引力模型 。但是 , 激光干涉仪引力波天文台(LIGO)提供的有关于引力波的进一步证据 , 仅增强了广义相对论 , 并排除了许多其他替代性的理论 。这就是伦勃里瑟不重新考虑重力 , 而是采用了不同的方法来解决这个宇宙难题的原因 。
“我提出的机制不会修改爱因斯坦的场方程 , ”伦勃里瑟说 。相反 , “它在爱因斯坦的场方程之上添加了一个附加方程 。”
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引力常数 , 描述物体之间引力的大小 , 最早用于艾萨克·牛顿的引力定律中 , 现在是爱因斯坦场方程的重要组成部分 。它被认为是物理学的基本常数之一 , 自宇宙创世以来就永远不变 。伦勃里瑟做出了一个戏剧性的假设 , 即该常数可以更改 。
在伦勃里瑟对广义相对论的修改中 , 引力常数在我们可观测的宇宙中保持不变 , 但超过这个范围可能会有所变化 。他提出了一个多元宇宙的场景 , 其中可能存在我们看不见的宇宙部落 , 它们有着不同的基本常数值 。
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引力的这种变化为伦勃里瑟提供了一个附加方程 , 该方程将宇宙常数与整个时空中物质的平均和联系起来 。在他考虑上宇宙中所有星系、恒星和暗物质的估计质量之后 , 他可以求解该新方程 , 从而获得宇宙常数的新值——一个与观测值非常吻合的值 。
他使用一个新的参数ΩΛ(ωλ)来表达由暗物质构成的宇宙的一部分 , 他发现宇宙大约由74%的暗能量组成 。这个数字与观察到的68.5%的估值非常接近——大大改善了由量子场论所计算出的巨大差距 。
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尽管伦勃里瑟的框架可能会解决宇宙常数问题 , 但目前尚无测试方法 。但是将来 , 如果其他理论的实验验证他的方程式 , 那可能意味着 , 我们对暗能量的理解有了重大飞跃 , 并提供了解决其他宇宙奥秘的工具 。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
translate: journey
author: Tim Childers
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