“幽灵暗能量”赴宴来了
2018-09-17石无鱼
科学之谜 2018年4期
石无鱼
一个世纪前,在天文学家心目中,宇宙还是一个平静的所在。即使当时整个欧洲都卷入了第一次世界大战,但爱因斯坦还是认为,宇宙从整体上说应该是静止的。所以,他在1917年2月提交给普鲁士科学院的一篇论文中,为他刚出炉的广义相对论方程添加了新的一项——宇宙学常数,旨在保证宇宙永恒静止。
今天,欧洲是和平的,但宇宙却骚动不已。我们早就抛弃了爱因斯坦关于一个静止不变的宇宙的构想。如今,这个宇宙不仅在膨胀,而且在神秘的暗能量作用下,膨胀还在加速。至于暗能量,除了知道它占宇宙总物质-能量近2/3之外,没有人知道它是什么。
而最近,新的测量表明,我们过去对暗能量的理解很可能也是错的,一个新的幽灵潜藏在宇宙中……
宇宙学常数扮演角色的演变
当爱因斯坦在1915年完成对广义相对论的最后一次修改时,他陷入了进退两难的境地。他的方程固然为受万有引力支配的宇宙提供了一个优雅简洁的描述,但有一件事让他不安:没东西能让宇宙保持静止。这个宇宙模型暗示,宇宙或者是膨胀的,膨胀到把自身撕裂为止,或者是收缩的,收缩到一个奇点。这可不符合当时的人们对于宇宙的理解。他的解决方案是,在方程中引入一个叫“宇宙学常数”的项,由它来提供为保持宇宙静止所需的能量。这个数值具体取多少,则依赖于观测。
事实很快证明,爱因斯坦这么做是画蛇添足。二十世纪20年代,美国天文学家哈勃等人发现,遥远的星系正彼此远离,宇宙正在膨胀,而不是爱因斯坦所设想的静止。
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