Tag: cosmic expansion

愛因斯坦在 1916 年正式發表廣義相對論之前，宇宙被普遍認為是物理世界的一個背景舞台。廣義相對論描述時間、空間、物質、能量的互動，把宇宙由背景變成了主角。 愛因斯坦原本並不相信宇宙能夠膨脹或者收縮。縱使他知道他親手推導發現的方程式顯示了一個必然結果：宇宙不是在膨脹就是在收縮，他覺得這是不可能的。數學邏輯本身不可能出錯，但愛因斯坦也相信自己的推導沒有錯。因此，他只好在他的方程式加入一個人為的、不影響方程式正確性的項，就是所謂的宇宙常數 (cosmological constant)。 由於重力只能吸引、不能排斥，宇宙不可能是靜止的。想像一個拋向半空的球，它不是正在上升就是在下降，除了由上升變成下降的一瞬間和撞到地面之外，球在重力的影響下必然在運動。在星系的巨大尺度，宇宙只由重力支配，因此亦必然在運動。 引入宇宙常數的愛因斯坦以為這樣就能解決他的問題：使宇宙靜止。宇宙常數有著與重力相反的性質：使物質互相排斥。愛因斯坦認為充滿物質的宇宙在重力的影響下會收縮，因此加入宇宙常數去平衡重力的吸引，希望得到一個靜止的宇宙。 可是，哈勃 (Edwin Hubble) 發現星系正在互相遠離，而且越遙遠的星系後退的速度就越快。這只能有兩個解釋：要麼地球是宇宙的中心、要麼宇宙正在膨脹。當愛因斯坦知道哈勃的發現後，他後悔在廣義相對論方程式裡加入了人為的宇宙常數 (流傳他說過這是他「一生中最大的錯誤」的故事應該是假的)。哈勃更邀請愛因斯坦到他位於美國加州的巨型天文望遠鏡，讓愛因斯坦親眼看到宇宙膨脹的證據。 “Historically the term containing the ‘cosmological constant’ ƛ was introduced into the field equations in order to enable us to account theoretically for the existence of a finite mean density in a static universe. It now appears that in the dynamical case…… Continue reading 宇宙膨脹可能均速、也可能加速