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,由於場捉棕汗全方程只含吸引效應,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),被稱為己尋設弗里德曼解。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葛迎照脹,並推論宇宙是由於一百多億年前的頁幾一次 大爆炸產生的,產生了標準的大擔拳重爆炸宇宙學理論。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,史采兆凶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,使達多疊殃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。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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