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宇宙模型

茶话时间:史上各位大神的宇宙模型

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016-12-25 23:36    浏览次数:     

  勒梅特是爱丁顿的学生,他分开剑桥后,前去哈佛读博,因为勒梅特的天才和数学能力,爱丁顿向其他科学家强烈保举这小我才。

  图片:按照目前已知所绘制的数百万个星系彼此毗连成宇宙网——显示了宇宙的大规模布局的一部门

  1930年,爱丁顿也证了然爱因斯坦的静态宇宙正在细小扰动下会不不变。他采用的方式是向方程的解中引入细小的密度不服均,发觉所有不服均性会随时间长大。(注:见书P75)

  弗里德曼的解正在其时并没有遭到注沉,以至一起头还被爱因斯坦认为相关键性的计较错误,但后来爱因斯坦仍是认可了他的计较是准确的。弗里德曼的研究,正在史上第一次发觉了爱因斯坦的方程组答应膨缩或收缩的宇宙包含通俗的物质,告诉了后来人,你们能够发觉更多的可能性。(注:详见书P72)

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  第一个解,是一个无限“闭合”的宇宙,宇宙的质量、体积和寿命都是无限的,始于一个后来被称为大爆炸的过程,最初正在极端大塌缩的过程中收缩到一个起点。这个宇宙先膨缩,后收缩,包含着通俗的无压强物质。正在时间上向前和向后延拓这个解,就会获得一个振荡宇宙,周期性膨缩和收缩,从一点起头膨缩,再收缩回一点,然后再膨缩,再收缩,如斯无限地继续下去。(注:详见书P70-71)

  爱丁顿和勒梅特通过分歧方式研究爱因斯坦宇宙的不不变性,而且正在此过程中,获得了一个较为类似的宇宙模子,被称为爱丁顿—勒梅特宇宙。

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  上一篇读书笔记中提到的华莱士的,冲破了其时人类的思维局限,特别是从生命降生的角度,进行了良多思虑,此中的一些理论,确实取现正在察看到的一些现象相符。爱因斯坦伟大的广义方程,充满了各类各样的可能性,方程组的每一个解都暗示一个可能的宇宙。于是,从此起头,良多天文学家起头通过解方程,描述他们的宇宙。最后,爱因斯坦认为宇宙是静态的,不会膨缩,也不会收缩,为了合适这个成果,他插手了宇宙学。紧随其后,德希特又得出了一个新的解,描述了一个动而空的宇宙(动:膨缩,空:物质密度等于0)。

  爱丁顿是20世纪初最有制诣的物理学家,他第一次向英语世界引见了爱因斯坦的广义,1923年出书了《的数学理论》,爱因斯坦认为这本书“正在所有言语中是表达这个从题最好的版本”。他终身写了大量科学专著及通俗读物,此中一些相当风行,例如《膨缩中的宇宙》一版再版,如许的科学家对公共来说实是一种。

  第二个解,是一个无限的宇宙。有着的空间,负的曲率,会从无限的过去起头膨缩,曲到无限的将来。

  正在本专栏中的《寻找下落不明的暗物质,以及谜一样的暗能量》一文中,提到了天文学家通过对的不雅测得出宇宙学等于0.7的值;其后,又通过哈勃千里镜对愈加陈旧的的不雅测,正在2003年提出宇宙膨缩的逆转时间——大约是50亿年以前,也就是说,正在50亿年前,宇宙的膨缩是减速的。连系当前最风行的关于宇宙初步的大爆炸理论,大要能够如许说,到目前为止,勒梅特的宇宙可能是取现实宇宙最接近的描述。

  良多研究宇宙学的大神,并非天文学出生,例如爱因斯坦是位物理学家。接下来出场的弗里德曼,一起头只是个名不见经传的年轻数学家、景象形象学家。当然,他此前是物理系的学生。结业后去了景象形象不雅测坐,一和期间研究弹。后来爱上了高空气球飞翔,已经最高飞到7400米。可惜年仅37岁就死于斑疹伤寒,实正在可惜。(注:详见书P68-69)

  这个宇宙始于无限过去的一个静止形态,正在无限远的过去,宇宙的形态接近完全的热均衡,虽然几何春秋很大,但热力学春秋很小。后来宇宙逐步膨缩,曲到过去的某个无限时辰,膨缩的过程才变得较着起来。然后继续膨缩,它的曲率为正,将永久膨缩下去。(注:见书P78)

  1927年,勒梅特第一次将爱因斯坦方程组的膨缩宇宙解,和遥远的星光因为多普勒效应而发生红移的计较连系起来。(注:见书P74)他证明,爱因斯坦的静态宇宙不不变,若是宇宙起头于一个静止的形态(不膨缩也不收缩),那么此中的任何扰动或活动城市把它带入一个逐渐升级的膨缩或收缩的形态。(注:见书P75)

  这个模子,有个无限的过去,从一个火热的初步起头膨缩,先减速膨缩,比及宇宙学的力占了从导,其堆集效应跨越引力效应之后,逐步变成加快膨缩,最初一曲加快下去,德希特的指数膨缩宇宙。它的空间曲率为正,宇宙学为正,这个的数值选择的比爱因斯坦的静态宇宙的数值要大一些,因此宇宙永久正在膨缩。(注:详见书P80)

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