愛因斯坦靜態宇宙模型

愛因斯坦是現代宇宙學的奠基人,他1915年提出的廣義相對論成了現代宇宙學的理論工具。1917年根據狹義相對論提出的宇宙模型:主張宇宙是一體積有限沒有邊界的靜態彎曲封閉體。克服了牛頓理論和無限宇宙的矛盾,是第一個自洽統一的動力學宇宙模型,是現代宇宙學的開端。膨脹宇宙模型以宇宙膨脹為前提的宇宙模型

基本介紹

  • 中文名:愛因斯坦靜態宇宙模型
  • 提出者:愛因斯坦
  • 屬性:自洽統一的動力學宇宙模型
  • 場方程:Rμν-gμνR=-κTμν
簡介,發展,

簡介

愛因斯坦曾經嘗試用場方程描述宇宙模型
Rμν-gμνR=-κTμν
假設宇宙在三維空間上是有限無邊的,由於()場方程只含吸引效應,不含排斥效應。其中的物質只吸引不排斥,不可能形成穩定的、不隨時間變化的宇宙。於是,愛因斯坦在場方程之中加入一個氣排斥作用的項。修改為
Rμν-gμνR+λgμν=-κTμν
新加入的項稱為“宇宙項”,這一宇宙模型被稱為愛因斯坦靜態宇宙模型,它是一個靜態的均勻各向同性的宇宙模型。1922年亞歷山大·亞歷山大洛維奇·弗里德曼(Александр Александрович Фридман)從不含宇宙項的場方程()中得到三維各向同性的宇宙解,這個解不是靜態的,用來描述宇宙是緩慢膨脹的,或者是脈動的(膨脹與收縮交替進行),被稱為弗里德曼解。1924年被美國天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Powell Hubble)所證實。
1929年哈勃觀察到星系光譜紅移和距離的線性關係,即所謂哈勃定律。人們把紅移歸結於宇宙的膨脹,並推論宇宙是由於一百多億年前的一次 大爆炸產生的,產生了標準的大爆炸宇宙學理論。當愛因斯坦得知了哈勃發現的“宇宙普遍在膨脹”的事實後,愛因斯坦承認自己引出的宇宙常數犯了一個關鍵性的最大錯誤。事實上,愛因斯坦在黑洞問題上最初也有反對意見。1916年,史瓦西從愛因斯坦的場方程得出了引力坍縮的解,即描述黑洞的解。可是愛因斯坦當時卻認為物質不可能如此緊緻,並著文認為這是荒謬的。後來的歷史證明,黑洞是天體物理中最重要的物體,近年來的天文觀測,使人們普遍認為在眾多星系的中心都存在著巨大質量的黑洞。

發展

科學發展的局限性,使愛因斯坦也屈服於不能解釋的觀測中,可以理解愛因斯坦當時的處境與心情。當然也就引發了更大的科學謊言——宇宙大爆炸,使好多科學家的研究也進入歧途。今天,我們對愛因斯坦靜態宇宙模型重新認定,因為引力基波這個基本粒子的發現,就可以對宇宙常數給出具體的數學推導,它的某些約定可以使我們對宇宙天體的組成產生新的認識。

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