从静态宇宙到膨胀宇宙的转变过程中,原来爱因斯坦也犯过错误

科学家发现宇宙再膨胀,是20世纪最伟大的智力革命之一。

宇宙到底是怎样的?仰望星空,我们有时候会奇怪,为何在哈勃定律提出之前,人们丝毫没有意识到宇宙在膨胀。其实,早在牛顿提出万有引力的时候,人们就应该意识到,在引力的作用下,一个静态的宇宙会很快开始收缩。但是,如果膨胀的速度超过了某个确定的临界值,而引力的作用又不足以阻止宇宙的膨胀,那么宇宙就会一直不断的膨胀下去。

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这就好比我们在地球表面给火箭点火,如果火箭的速度很慢,引力会最终使火箭停止运动并且开始掉落回地面,而如果火箭的速度大于某个临界值,引力便无法将它拉回地面,它就会越飞越远摆脱地球。在18世纪、19世纪,甚至17世纪晚期的任何时候人们都可以根据牛顿的引力理论来提出宇宙的上述变化,但是很遗憾,那个时候的人们对于静态宇宙的观念异常强烈。

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人无完人,就算是再伟大的科学家走在科学的道路上也会犯错误,就比如爱因斯坦,20世纪初期,爱因斯坦在系统的阐述相对论的同时,都还深信宇宙只能处于静止状态。而且他为了让静态宇宙成为可能,爱因斯坦甚至对自己的理论进行了修正,他在相对论方程式中加入了一个所谓的宇宙常数,以创造一个新的“反引力”之力,使其可以跟宇宙中全部物质的吸引力相平衡,由此他得出了宇宙是静态的结论。

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显然,在这时的科学家看来爱因斯坦设置的宇宙常数无疑是错误的,但在当时竟没人提出质疑,这也反映了当时的人们对静态宇宙的深信不疑是实实在在的。终于,在哈勃升空后,通过各种的观测显示宇宙各个星系在互相远离,科学家提出了哈勃定律之后,人们依然无法完全理解这一科学发现的全部意义,毕竟,在当时人们看来,周围的东西在远离,似乎是不可能的。

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更何况,普通人很难从思维上去了解宇宙膨胀的样子,也想象不出空间的不断扩张。不过一般人们脑海中想象宇宙膨胀的场景是这样的,“空间”中有一个点,突然发生了大爆炸,恒星和星系从中飞出,冲向四面八方。实际上,这种理解是错误的,这种爆炸一定要在一定的空间中发生,如果爆炸涉及整个宇宙,但当时并没有让其发生的空间,也就是空间也是由爆炸引起的,这就让很多人难以理解。

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还有人这样提问过,宇宙如果是有限的,那么它的外面又是什么呢?相信没有人能够真正回答得出来。

宇宙正在膨胀的样子,以我们如今的了解可以用一个形象的例子来解释,那就是一个膨胀的气球,在气球画很多个点,吹胀气球,其表面的点会慢慢互相远离,且离得越远的点,退行就越快,也就是速度与距离成正比。

总的来说,发现宇宙正在膨胀确实是20世纪最伟大的智力革命之一,它为科学家解答了很多宇宙的问题,当然还有更多的问题需要去解答,我们只有期待着下一个如爱因斯坦一样的科学家吧。


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