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爱因斯坦的宇宙模型
宇宙模型,就是根据物理理论,在一定的假设前提下提出的关于宇宙的设想与推测。
著名科学家爱因斯坦于1916年提出了广义相对论,认为宇宙中没有绝对空间和绝对时间,空间和时间都不能与物质隔开,二者均受物质影响;引力是空间弯曲的效应,而空间弯曲是由物质存在决定的。
爱因斯坦将他的理论应用于宇宙研究,1917年发表了《根据广义相对论的宇宙学考察》的论文,他将广义相对论的引力场方程用于整个宇宙,建立起一种宇宙模型。
当时的科学家普遍认为,宇宙是静止的、不随时间变化的。
美国天文学家斯里弗已经发现了河外星系的谱线红移(显然这是对静止宇宙的挑战),但由于当时正值第一次世界大战,这一消息并没有传到欧洲。
因此,爱因斯坦也和大多数科学家一样,认为宇宙是静态的。
爱因斯坦想从引力场方程着手,得出一个宇宙是静态的、均匀的、各向同性的答案。
但他得到的答案却是不稳定的,空间和距离并不是恒定不变的,而是随时变化的。
为了得到一个空间是稳定的解,爱因斯坦人为地在引力场方程中引入了一个叫做“宇宙常数”
的项,让它起斥力的作用,从而得出一个有限无边的静态宇宙模型,称为爱因斯坦宇宙模型。
为了便于理解,我们可以把它比喻为三维空间中的一个二维球面:球面的面积是有限的,但球面没有边界,也无中心,球面保,持静态状态。
几年以后,爱因斯坦得知河外星系退行、宇宙膨胀的消息后,非常后悔在自己的模型中加了一个宇宙常数项,称这是他一生中犯的最大错误。
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