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愛因斯坦一生最大的錯誤,被誤判的宇宙常數(shù),代表著宇宙的結(jié)局

愛因斯坦在1916年發(fā)表廣義相對論的時候,為了讓宇宙保持穩(wěn)定狀態(tài),特意在引力場方程里加了一個宇宙常數(shù)項(xiàng),以此來抵消宇宙本身的膨脹。

然而幾乎就在同一時間,遠(yuǎn)在美國的天文學(xué)家哈勃卻通過望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn):宇宙中絕大部分星系都在遠(yuǎn)離地球,且距離地球越遠(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離地球的速度越快,這說明宇宙不是穩(wěn)定不動的,而是處于快速膨脹狀態(tài)。

哈勃的這一發(fā)現(xiàn)一經(jīng)公布,身在德國的愛因斯坦就表示難以置信,于是他親自去美國威爾遜山天文臺觀看了哈勃的成果,在看到絕大部分星系遠(yuǎn)離地球造成的紅移現(xiàn)象后,愛因斯坦無奈承認(rèn)了自己的理論有問題,隨后他不僅把廣義相對論中的宇宙常數(shù)項(xiàng)刪除了,并且還向世界宣布這是他一生中最大的錯誤。

在修正了廣義相對論后,愛因斯坦才算替人類洞悉了引力的本質(zhì)。

和牛頓萬有引力定律不同,愛因斯坦廣義相對論認(rèn)為時空結(jié)構(gòu)不是平坦的,而是被宇宙中的天體不斷扭曲的,黑洞便是時空扭曲到極致的產(chǎn)物,后來的愛因斯坦透鏡和引力波,本質(zhì)上也屬于時空扭曲。

在廣義相對論宇宙模型中,三維空間和一維時間一起組成了四維時空,在宏觀上這種四維時空呈現(xiàn)閉合超球體結(jié)構(gòu),即所有的天體都在超球體內(nèi)部,以光速向宇宙中任意方向飛行,最后都會再回到原點(diǎn),就像地球上的環(huán)球航行一樣。

時至今日

愛因斯坦的廣義相對論和宇宙大爆炸理論已經(jīng)成了人類了解宇宙的最佳工具,然而愛因斯坦打死也沒想到,在他去世幾十年后,宇宙學(xué)家們真的在宇宙中發(fā)現(xiàn)了類似宇宙常數(shù)的存在,也就是說愛因斯坦當(dāng)年的原始廣義相對論引力場方程沒錯。

唯一不同的是,愛因斯坦當(dāng)年加進(jìn)去的宇宙常數(shù)是為了讓宇宙保持穩(wěn)定,不膨脹也不收縮,但上世紀(jì)90年帶宇宙學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的新宇宙常數(shù)也就是暗能量,

是一直在讓我們的宇宙加速膨脹的,并且暗能量占到了宇宙質(zhì)能總量的近7成,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了愛因斯坦當(dāng)年給宇宙常數(shù)設(shè)定的“小修正項(xiàng)”的身份。

 

按照宇宙學(xué)家的估計(jì),如果暗能量占比7成這個數(shù)據(jù)沒錯的話,我們的宇宙將膨脹的越來越快,遠(yuǎn)方星系遠(yuǎn)離地球的速度也會越來越快,終有一天天文學(xué)家從地球向外看去將看不到一顆星星,因?yàn)樗鼈兌急挥钪娴某馑倥蛎泿У搅斯忮F之外。

同樣因?yàn)橛钪婕铀倥蛎,宇宙中的物質(zhì)密度會越來越低,這就導(dǎo)致一些范圍在數(shù)十億光年的宇宙長城將首先斷裂,然后超星系團(tuán)也會分崩離析,整個宇宙將從纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)變成零散的點(diǎn)狀結(jié)構(gòu),在暗能量驅(qū)動的時空膨脹下,銀河系未來也將解體,化整為零變成宇宙中散落著的數(shù)千億顆恒星,其中就有我們的太陽系。

在極端情況下,宇宙膨脹到最后太陽系也會被拆分,地球?qū)⒊蔀橐活w沒有恒星的流浪行星,再也無法被恒星的光芒照耀,當(dāng)?shù)厍蚨汲蔀橛钪嬷械莫?dú)立個體后,緊接著就是物質(zhì)結(jié)構(gòu)被時空膨脹拉扯解體變形。

在宇宙大撕裂結(jié)局的最后,組成物質(zhì)的分子原子核外電子原子核,甚至是原子核里的質(zhì)子和中子都將被撕開,整個宇宙將化為基本粒子狀態(tài),在無盡的孤寂中消沉。

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