|
|
1917 nián ﹐ ài yīn sī tǎn lì yòng tā de yǐn lì chǎng fāng chéng﹐ duì yǔ zhòu zhěng tǐ jìn xíng liǎo kǎo chá。 wèile jiě shì wù zhì mì dù bùwèi líng de jìng tài yǔ zhòu de cún zài﹐ tā zài chǎng fāng chéng zhōng yǐn jìn yī gè yǔ dù guī zhāng liàng chéng bǐ lì de xiàng﹐ yòng fú hào Λ biǎo shì。 gāi bǐ lì cháng shù hěn xiǎo﹐ zài yín hé xì chǐ dù fàn wéi kě hū lüè bù jì。 zhǐ zài yǔ zhòu chǐ dù xià﹐ Λ cái kě néng yòu yì yì﹐ suǒ yǐ jiào zuò yǔ zhòu cháng shù 。 1929 nián﹐ hā bó fā xiàn xīng xì hóng yí de hā bó dìng lǜ﹐ què dìng jìng tài yǔ zhòu mó xíng yǔ shí jì bù fú。 dàn yòu xiē xué zhě﹐ rú 'ài dīng dùn ﹑ dé xī tè﹑ zé 'ěr duō wéi qí zé rèn wéi yǔ zhòu cháng shù kě néng yòu xīn de wù lǐ yì yì﹐ bù yí qīng yì pāo qì。 mù qián﹐ xué zhě men duì yǔ zhòu cháng shù de kàn fǎ bìng bù yī zhì﹐ yòu de rèn wéi shì zhèng zhí ﹔ yòu de rèn wéi shì fù zhí﹔ yòu de rèn wéi shì cháng shù﹔ yòu de zé rèn wéi tā suí shí jiān 'ér biàn huà。 dàn duō shù qīng xiàng yú qǔ zhèng zhí﹐ qí wù lǐ yì yì kě néng dài biǎo yǔ zhòu zhēn kōng chǎng de néng liàng － dòng liàng zhāng liàng yǔ kě néng cún zài yú wù zhì zhī jiān de chì lì。 gū jì yǔ zhòu cháng shù de shàng xiàn wéi 10 lí mǐ。
( ài yīn sī tǎn shǒu cì yòng yǐn lì chǎng fāng chéng lái yán jiū yǔ zhòu de zhěng tǐ， kāi chuàng liǎo lǐ lùn yǔ zhòu xué de xīn xué kē。 zài tā tí chū “ yòu xiàn wú jiè de jìng tài yǔ zhòu ” mó xíng shí， yǐ jīng gǎn jué dào liǎo“ yǔ zhòu yòu yǐn lì shōu suō de qū shì”， wèile bù ràng zhè gè bù qíng yuàn de qū shì pò huài liǎo měi hǎo de jìng tài， tā tè bié yǐn rù liǎo yī gè fǎn yǐn lì de“ yǔ zhòu cháng shù ” yǐ dǐ xiāo zhè zhǒng yǐn lì shōu suō de qū shì， cóng 'ér rén lèi shī qù liǎo yī xiàng zhòng dà de kē xué yù yán de jī yù。 1929 nián hā bó guān chá dào xīng xì guāng pǔ hóng yí hé jù lí de xiàn xìng guān xì， jí suǒ wèi hā bó dìng lǜ。 rén men bǎ hóng yí guī jié yú yǔ zhòu de péng zhàng， bìng tuī lùn yǔ zhòu shì yóu yú yī bǎi duō yì nián qián de yī cì dà bào zhà chǎn shēng de， chǎn shēng liǎo biāo zhǔn de dà bào zhà yǔ zhòu xué lǐ lùn。 dāng 'ài yīn sī tǎn dé zhī liǎo hā bó fā xiàn de“ yǔ zhòu pǔ biàn zài péng zhàng” de shì shí hòu， ài yīn sī tǎn chéng rèn zì jǐ yǐn chū de yǔ zhòu cháng shù fàn liǎo yī gè guān jiàn xìng de zuì dà cuò wù。 shì shí shàng， ài yīn sī tǎn zài hēi dòng wèn tí shàng zuì chū yě yóu fǎn duì yì jiàn。 1916 nián， shǐ wǎ xī cóng 'ài yīn sī tǎn de chǎng fāng chéng dé chū liǎo yǐn lì tān suō de jiě， jí miáo shù hēi dòng de jiě。 kě shì 'ài yīn sī tǎn dāng shí què rèn wéi wù zhì bù kě néng rú cǐ jǐn zhì， bìng zhù wén rèn wéi zhè shì huāng miù de。 hòu lái de lì shǐ zhèng míng， hēi dòng shì tiān tǐ wù lǐ zhōng zuì zhòng yào de wù tǐ， jìn nián lái de tiān wén guān cè， shǐ rén men pǔ biàn rèn wéi zài zhòng duō xīng xì de zhōng xīn dū cún zài zhe jù dà zhì liàng de hēi dòng。 )
einstein dāng chū gēn jù tā de chǎng fāng chéng jiě chū de yǔ zhòu shì péng zhàng de， tā rèn wéi yǔ zhòu yīnggāi shì píng zhí de， suǒ yǐ tā rén wéi de jiā rù liǎo yī xiàng yǔ zhòu xué cháng shù xiàng， shǐ dé gěi chū de jiēguǒ shì píng zhí de yǔ zhòu。 dàn suí zhe hubble fā xiàn liǎo hubble dìng lǜ， zhèng shí liǎo yǔ zhòu de péng zhàng， einstein qù diào liǎo zhè gè cháng shù xiàng， bìng xuān chēng zhè shì tā“ yī shēng fàn de zuì dà de cuò wù”
rán 'ér jīn tiān， kē xué jiā chóngxīn yǐn rù liǎo yǔ zhòu xué cháng shù xiàng， zhè hé dāng chū einstein yǐn rù yǐ gěi chū píng zhí yǔ zhòu mó xíng bù tóng， xiàn zài de yǔ zhòu xué cháng shù xiàng dài biǎo liǎo 'àn néng liàng hé 'àn wù zhì xiàng， dāng rán zhè yě shì huì yǐng xiǎng dào yǔ zhòu de fā zhǎn de， dàn xiàn zài zhè xiàng shì yòu yì yì de， ér bù shì dāng chū jǐn jǐn wèile mǎn zú gè rén guān niàn de xū yào
jīng guò duō nián de guān cè hé yán jiū， rén men bù jǐn fā xiàn liǎo yǔ zhòu zài péng zhàng， ér qiě suí zhe guān cè shǒu duàn hé gōng jù de rì yì xiān jìn， hái fā xiàn liǎo yǔ zhòu jìng rán zài jiā sù péng zhàng（ xiáng jiàn“ àn wù zhì 'àn néng liàng” zhuān tí）。 zhè sì hū yì wèi zhe yòu yī zhǒng fǎn yǐn lì de shénme zuò yòng zài qí zhōng bàn yǎn liǎo zhòng yào juésè， kē xué jiā jiāng zhè zhǒng shàng bù zhī dào de fǎn yǐn lì zuò yòng chēng wéi“ àn néng liàng”。 jù cǐ rén men shuō， ài yīn sī tǎn de fǎn yǐn lì yǔ zhòu cháng shù sì hū yòu yào fù huó liǎo。
yǔ zhòu zhōng mǒu yī diǎn de yǐn lì chǎng qiáng yǔ chì lì chǎng qiáng de hé chǎng qiáng， dìng yì wéi yǔ zhòu chǎng qiáng
(9)
qí zhōng l shì yǔ zhòu cháng shù 。 gēn jù dìng yì， zài qiú tǐ de nèi bù yòu
suǒ yǐ
(10)
zài qiú wài
(11)
dāng yǔ zhòu bàn jìng wéi a0 shí， yòu l=0， dāng a>>a0 shí， zé l=l0。 yóu yú tuì xíng wù tǐ de sù dù dá dào guāng sù shí， wǒ men jiù kàn bù jiàn tā liǎo *， suǒ yǐ wǒ men guān cè bù dào yǔ l0 xiāng duì yìng de péng zhàng。
yǔ zhòu cháng shù sǐ 'ér fù shēng héng héng 'àn néng liàng
zài fā xiàn liǎo yǔ zhòu péng zhàng zhè gè shì shí hòu， ài yīn sī tǎn jiù jí jí máng máng bǎ tā fāng chéng zhōng de yǔ zhòu cháng shù xiàng qù diào liǎo， bìng rèn wéi yǔ zhòu cháng shù shì tā“ yī shēng zhōng zuì dà de cuò wù”。 suí hòu， yǔ zhòu cháng shù bèi pāo jìn lì shǐ de lā jī duī。
rán 'ér zào huà nòng rén， jǐ shí nián hòu， yǔ zhòu cháng shù yòu xiàng guǐ hún bān de fù huó liǎo。 zhè cì yǔ zhòu cháng shù de fù huó yào guī yīn yú 'àn néng liàng de fā xiàn。
1998 nián， tiān wén xué jiā men fā xiàn， yǔ zhòu bù zhǐ shì zài péng zhàng， ér qiě zài yǐ qián suǒ wèi yòu de jiā sù dù xiàng wài kuò zhāng， suǒ yòu yáo yuǎn de xīng xì yuǎn lí wǒ men de sù dù yuè lái yuè kuài。 nà me yī dìng yòu mǒu zhǒng yǐn cáng de lì liàng zài 'àn zhōng bǎ xīng xì xiāng hù yǐ jiā sù péng zhàng de fāng shì sī chě kāi lái， zhè shì yī zhǒng jù yòu pái chì lì de néng liàng， kē xué jiā men bǎ tā chēng wéi“ àn néng liàng”。 jìn nián lái， kē xué jiā men tōng guò gè zhǒng de guān cè hé jì suàn zhèng shí， àn néng liàng bù jǐn cún zài， ér qiě zài yǔ zhòu zhōng zhàn zhù dǎo dì wèi， tā de zǒng liàng yuē dá dào yǔ zhòu zǒng liàng de 73%， ér yǔ zhòu zhōng de 'àn wù zhì yuē zhàn 23%、 pǔ tōng wù zhì jǐn yuē zhàn 4%. wǒ men yī zhí yǐ wéi mǎn tiān fán xīng jiù yǐ jīng gòu duō liǎo， yǔ zhòu zhōng hái yòu shénme néng bǐ dé shàng tā men ní？ ér xiàn zài， wǒ men cái fā xiàn zhè mǎn tiān fán xīng què shì“ ruò shì qún tǐ”， shèng xià de jué dà bù fēn dōushì wǒ men zhī zhī shèn shǎo huò gān cuì yī wú suǒ zhī de， zhè zěn me bù ràng rén gǎn dào jīng xīn dòng bó ní！
shì shí shàng， zǎo zài 1930 nián， jiù yòu tiān tǐ wù lǐ xué jiā zhǐ chū， ài yīn sī tǎn nà jiā rù liǎo yǔ zhòu cháng shù de yǔ zhòu xué fāng chéng bìng bù néng dǎo chū wán quán jìng tài de yǔ zhòu： yīn wéi yǐn lì hé yǔ zhòu cháng shù shì bù wěn dìng de píng héng， yī gè xiǎo xiǎo de rǎo dòng jiù néng dǎo zhì yǔ zhòu shī kòng de péng zhàng hé shōu suō。 ér 'àn néng liàng de fā xiàn gào sù wǒ men， ài yīn sī tǎn nà zuò wéi yǔ yǐn lì xiāng kàng héng de yǔ zhòu cháng shù bù jǐn què què shí shí cún zài， ér qiě dà dà rǎo dòng liǎo wǒ men de yǔ zhòu， shǐ yǔ zhòu de péng zhàng sù shuài yán zhòng shī kòng。 zài jīng lì liǎo yī xì liè qū zhé hòu， yǔ zhòu cháng shù zhèng zài shí jiān zhōng fù huó。
yǔ zhòu cháng shù jīn rì yǐ 'àn néng liàng de miàn mù chū xiàn zài shì rén miàn qián， tā suǒ chǎn shēng de xiōng yǒng péng pài de pái chì lì yǐ lìng zhěng gè yǔ zhòu wéi zhī biàn sè！ àn néng liàng hé yǐn lì zhī jiān de juélì zhàn zì yǔ zhòu dàn shēng qǐ jiù méi yòu tíng zhǐ guò， zài zhè chǎng màn cháng de zhàn dǒu zhōng， zuì jǔ zú qīng zhòng de jiù shì bǐ cǐ de mì dù。 wù zhì de mì dù suí zhe yǔ zhòu péng zhàng dǎo zhì de kōng jiān zēng dà 'ér dì jiǎn； dàn 'àn néng liàng de mì dù zài yǔ zhòu péng zhàng shí， biàn huà dé fēi cháng huǎn màn， huò zhě gēn běn bǎo chí bù biàn。 zài hěn jiǔ yǐ qián， wù zhì de mì dù shì jiào dà de， yīn cǐ nà shí de yǔ zhòu shì chù yú jiǎn sù péng zhàng de jiē duàn； xiàn jīn de 'àn néng liàng mì dù yǐ jīng dà yú wù zhì de mì dù， pái chì lì yǐ jīng cóng yǐn lì shǒu zhōng chè dǐ duó dé liǎo kòng zhì quán， yǐ qián suǒ wèi yòu de sù dù tuī dòng yǔ zhòu péng zhàng。 gēn jù yī xiē kē xué jiā de yù cè， zài guò 200 duō yì nián， yǔ zhòu jiāng yíng lái dòng dàng de mò rì， kǒng bù de 'àn néng liàng zhōng jiāng bǎ suǒ yòu de xīng xì、 héng xīng、 xíng xīng yī yī sī liè， yǔ zhòu jiāng zhǐ shèng xià méi yòu jìn tóu de hán lěng、 hēi 'àn。
àn néng liàng de fā xiàn， yě chōng fēn dì tǐ xiàn liǎo rén lèi rèn zhī guò chéng yòu zǒu jìn liǎo yī gè“ bèi lùn guài juàn”： jí yǔ zhòu zhōng suǒ zhàn bǐ lì zuì duō de， fǎn 'ér shì zuì chí yě shì zuì nán wéi wǒ men suǒ zhī xiǎo de。 yī fāng miàn rén lèi xiàn zài duì yǔ zhòu 'ào mì de liǎo jiě yuè lái yuè duō， lìng yī fāng miàn wǒ men suǒ yào miàn duì de wèi zhī yě yuè lái yuè duō。 ér zhè rì yì shēn yuǎn de wèi zhī yòu fǎn guò lái bù duàn cì jī zhe rén lèi qù tàn suǒ yǔ zhòu bèi hòu de zhēn xiāng。
àn néng liàng shì zěn me lái de？ tā jiāng rú hé fā zhǎn？ zhè yǐ jīng shì 21 shì jì yǔ zhòu xué suǒ miàn lín de zuì zhòng dà wèn tí zhī yī。
hēi dòng dà fā xiàn
guǎng yì xiāng duì lùn biǎo míng， yǐn lì chǎng kě yǐ zào chéng kōng jiān wān qū， qiáng dà de yǐn lì chǎng kě yǐ zào chéng qiáng liè de kōng jiān wān qū， nà me wú xiàn qiáng dà de yǐn lì chǎng huì chǎn shēng shénme qíng kuàng ní？
1916 nián 'ài yīn sī tǎn fā biǎo guǎng yì xiāng duì lùn hòu bù jiǔ， dé guó wù lǐ xué jiā kǎ 'ěr · shǐ wǎ xī jiù yòng zhè gè lǐ lùn miáo huì liǎo yī gè jiǎ shè de wán quán qiú zhuàng xīng tǐ fù jìn de kōng jiān hé shí jiān shì rú hé wān qū de。 tā zhèng míng， jiǎ rú xīng tǐ zhì liàng jù jí dào yī gè zú gòu xiǎo de qiú zhuàng qū yù lǐ， bǐ rú yī gè tiān tǐ de zhì liàng yǔ tài yáng xiāng tóng， ér bàn jìng zhǐ yòu 3 gōng lǐ shí， yǐn lì de qiáng liè jǐ yā huì shǐ nà gè tiān tǐ de mì dù wú xiàn zēng dà， rán hòu chǎn shēng zāinàn xìng de tān tā， shǐ nà lǐ de shí kōng biàn dé wú xiàn wān qū， zài zhè yàng de shí kōng zhōng， lián guāng dōubù néng táo yì！ yóu yú méi yòu liǎo guāng xìn hào de lián xì， zhè gè shí kōng jiù yǔ wài miàn de shí kōng fēn gē chéng liǎng gè xìng zhì bù tóng de qū yù， nà gè fēn gē qiú miàn jiù shì shì jiè。
zhè jiù shì wǒ men jīn tiān 'ěr shú néng xiáng de hēi dòng， dàn zài nà gè nián dài， jīhū méi yòu rén xiāng xìn yòu zhè me qí guài de tiān tǐ cún zài， shèn zhì bāo kuò 'ài yīn sī tǎn běn rén hé 'ài dīng dùn zhè yàng de xiāng duì lùn dà shī yě míng què biǎo shì fǎn duì zhè zhǒng guài wù， ài yīn sī tǎn hái shuō tā kě yǐ zhèng míng méi yòu rèn hé xīng tǐ kě yǐ dá dào mì dù wú xiàn dà。 jiù lián hēi dòng zhè gè míng chēng yě shì yī zhí dào 1967 nián cái yóu měi guó wù lǐ xué jiā huì lè mìng míng。
lì shǐ dāng rán bù huì yīn cǐ 'ér tíng zhǐ qián jìn， shí jiān jìn rù 20 shì jì 30 nián dài， měi guó tiān wén xué jiā qián dé lā sài kǎ tí chū liǎo zhù míng de“ qián dé lā sài kǎ jí xiàn”， jí： yī kē héng xīng dāng qí qīng hé rán jìn hòu de zhì liàng shì tài yáng zhì liàng de 1.44 bèi yǐ shàng shí， jiāng bù kě néng biàn chéng bái 'ǎi xīng， ér huì jì xù tān tā shōu suō， biàn chéng tǐ jī bǐ bái 'ǎi xīng gèng xiǎo、 mì dù bǐ bái 'ǎi xīng gèng dà de xīng tǐ， jí zhōng zǐ xīng。 1939 nián， měi guó wù lǐ xué jiā 'ào běn hǎi mò jìn yī bù zhèng míng， yī kē héng xīng dāng qí qīng hé rán jìn hòu de zhì liàng shì tài yáng zhì liàng de 3 bèi yǐ shàng shí， qí zì shēn yǐn lì de zuò yòng jiāng néng shǐ guāng xiàn dōubù néng táo chū zhè gè xīng tǐ de fàn wéi。
suí zhe jīng yàn de jī lěi， guān yú hēi dòng de lǐ lùn biàn dé chéng shú qǐ lái， rén men cóng chè dǐ jù jué zhè gè guài wù dào jiàn jiàn xiāng xìn tā， dào 20 shì jì 60 nián dài， rén men yǐ pǔ biàn jiē shòu hēi dòng de gài niàn， hēi dòng de 'ào mì bèi zhú jiàn yán jiū chū lái。
yán gé 'ér yán， hēi dòng bìng bù shì tōng cháng yì yì xià de“ xīng”， ér zhǐ shì kōng jiān de yī gè qū yù。 zhè shì yǔ wǒ men rì cháng yǔ zhòu kōng jiān hù bù lián tōng de qū yù， hēi dòng shì jiè jiāng zhè liǎng gè qū yù gé jué kāi， zài shì jiè yǐ wài， kě yǐ yóu guāng xìn hào zài rèn yì jù lí shàng xiāng hù lián xì， zhè jiù shì wǒ men suǒ jū zhù de zhèng cháng yǔ zhòu； ér zài shì jiè yǐ nèi， guāng xiàn bìng bù néng zì yóu dì cóng yī gè dì fāng chuán bō dào lìng yī gè dì fāng， ér shì dū cháo xiàng zhōng xīn jí jù， shì jiàn zhī jiān de lián xì shòu dào yán gé xiàn zhì， zhè jiù shì hēi dòng。
zài hēi dòng de nèi bù， wù tǐ xiàng hēi dòng zhuì luò de guò chéng zhōng， cháo xī lì yuè lái yuè dà， zài zhōng xīn qū yù， yǐn lì hé qǐ cháo lì dōushì wú xiàn dà。 yīn cǐ， zài hēi dòng zhōng xīn， chú liǎo zhì liàng、 diànhè hé jiǎo dòng liàng yǐ wài， wù zhì qí tā tè xìng quán bù sàng shī， yuán zǐ、 fènzǐ děng děngdōu jiāng bù fù cún zài！ zài zhè zhǒng qíng xíng xià， wú fǎ tán lùn hēi dòng de nǎ yī bù fēn wù zhì， hēi dòng shì yī gè tǒng yī tǐ。 |
|
yǔ zhòu cháng shù
yǔ zhòu zhōng mǒu yī diǎn de yǐn lì chǎng qiáng yǔ chì lì chǎng qiáng de hé chǎng qiáng， dìng yì wéi yǔ zhòu chǎng qiáng
(9)
qí zhōng L shì yǔ zhòu cháng shù 。 gēn jù dìng yì， zài qiú tǐ de nèi bù yòu
suǒ yǐ
(10)
zài qiú wài
(11)
dāng yǔ zhòu bàn jìng wéi a0 shí， yòu L=0， dāng a>>a0 shí， zé L=L0。 yóu yú tuì xíng wù tǐ de sù dù dá dào guāng sù shí， wǒ men jiù kàn bù jiàn tā liǎo， suǒ yǐ wǒ men guān cè bù dào yǔ L0 xiāng duì yìng de péng zhàng。
1917 nián﹐ ài yīn sī tǎn lì yòng tā de yǐn lì chǎng fāng chéng﹐ duì yǔ zhòu zhěng tǐ jìn xíng liǎo kǎo chá。 wèile jiě shì wù zhì mì dù bùwèi líng de jìng tài yǔ zhòu de cún zài﹐ tā zài chǎng fāng chéng zhōng yǐn jìn yī gè yǔ dù guī zhāng liàng chéng bǐ lì de xiàng﹐ yòng fú hào Λ biǎo shì。 gāi bǐ lì cháng shù hěn xiǎo﹐ zài yín hé xì chǐ dù fàn wéi kě hū lüè bù jì。 zhǐ zài yǔ zhòu chǐ dù xià﹐ Λ cái kě néng yòu yì yì﹐ suǒ yǐ jiào zuò yǔ zhòu cháng shù 。 1929 nián﹐ hā bó fā xiàn xīng xì hóng yí de hā bó dìng lǜ﹐ què dìng jìng tài yǔ zhòu mó xíng yǔ shí jì bù fú。 dàn yòu xiē xué zhě﹐ rú 'ài dīng dùn﹑ dé xī tè﹑ zé 'ěr duō wéi qí zé rèn wéi yǔ zhòu cháng shù kě néng yòu xīn de wù lǐ yì yì﹐ bù yí qīng yì pāo qì。 mù qián﹐ xué zhě men duì yǔ zhòu cháng shù de kàn fǎ bìng bù yī zhì﹐ yòu de rèn wéi shì zhèng zhí﹔ yòu de rèn wéi shì fù zhí﹔ yòu de rèn wéi shì cháng shù﹔ yòu de zé rèn wéi tā suí shí jiān 'ér biàn huà。 dàn duō shù qīng xiàng yú qǔ zhèng zhí﹐ qí wù lǐ yì yì kě néng dài biǎo yǔ zhòu zhēn kōng chǎng de néng liàng－ dòng liàng zhāng liàng yǔ kě néng cún zài yú wù zhì zhī jiān de chì lì。 gū jì yǔ zhòu cháng shù de shàng xiàn wéi 10 lí mǐ。
( ài yīn sī tǎn shǒu cì yòng yǐn lì chǎng fāng chéng lái yán jiū yǔ zhòu de zhěng tǐ， kāi chuàng liǎo lǐ lùn yǔ zhòu xué de xīn xué kē。 zài tā tí chū“ yòu xiàn wú jiè de jìng tài yǔ zhòu” mó xíng shí， yǐ jīng gǎn jué dào liǎo“ yǔ zhòu yòu yǐn lì shōu suō de qū shì”， wèile bù ràng zhè gè bù qíng yuàn de qū shì pò huài liǎo měi hǎo de jìng tài， tā tè bié yǐn rù liǎo yī gè fǎn yǐn lì de“ yǔ zhòu cháng shù ” yǐ dǐ xiāo zhè zhǒng yǐn lì shōu suō de qū shì， cóng 'ér rén lèi shī qù liǎo yī xiàng zhòng dà de kē xué yù yán de jī yù。 1929 nián hā bó guān chá dào xīng xì guāng pǔ hóng yí hé jù lí de xiàn xìng guān xì， jí suǒ wèi hā bó dìng lǜ。 rén men bǎ hóng yí guī jié yú yǔ zhòu de péng zhàng， bìng tuī lùn yǔ zhòu shì yóu yú yī bǎi duō yì nián qián de yī cì dà bào zhà chǎn shēng de， chǎn shēng liǎo biāo zhǔn de dà bào zhà yǔ zhòu xué lǐ lùn。 dāng 'ài yīn sī tǎn dé zhī liǎo hā bó fā xiàn de“ yǔ zhòu pǔ biàn zài péng zhàng” de shì shí hòu， ài yīn sī tǎn chéng rèn zì jǐ yǐn chū de yǔ zhòu cháng shù fàn liǎo yī gè guān jiàn xìng de zuì dà cuò wù。 shì shí shàng， ài yīn sī tǎn zài hēi dòng wèn tí shàng zuì chū yě yóu fǎn duì yì jiàn。 1916 nián， shǐ wǎ xī cóng 'ài yīn sī tǎn de chǎng fāng chéng dé chū liǎo yǐn lì tān suō de jiě， jí miáo shù hēi dòng de jiě。 kě shì 'ài yīn sī tǎn dāng shí què rèn wéi wù zhì bù kě néng rú cǐ jǐn zhì， bìng zhù wén rèn wéi zhè shì huāng miù de。 hòu lái de lì shǐ zhèng míng， hēi dòng shì tiān tǐ wù lǐ zhōng zuì zhòng yào de wù tǐ， jìn nián lái de tiān wén guān cè， shǐ rén men pǔ biàn rèn wéi zài zhòng duō xīng xì de zhōng xīn dū cún zài zhe jù dà zhì liàng de hēi dòng。 )
Einstein dāng chū gēn jù tā de chǎng fāng chéng jiě chū de yǔ zhòu shì péng zhàng de， tā rèn wéi yǔ zhòu yīnggāi shì píng zhí de， suǒ yǐ tā rén wéi de jiā rù liǎo yī xiàng yǔ zhòu xué cháng shù xiàng， shǐ dé gěi chū de jiēguǒ shì píng zhí de yǔ zhòu。 dàn suí zhe Hubble fā xiàn liǎo Hubble dìng lǜ， zhèng shí liǎo yǔ zhòu de péng zhàng， Einstein qù diào liǎo zhè gè cháng shù xiàng， bìng xuān chēng zhè shì tā“ yī shēng fàn de zuì dà de cuò wù”
rán 'ér jīn tiān， kē xué jiā chóngxīn yǐn rù liǎo yǔ zhòu xué cháng shù xiàng， zhè hé dāng chū Einstein yǐn rù yǐ gěi chū píng zhí yǔ zhòu mó xíng bù tóng， xiàn zài de yǔ zhòu xué cháng shù xiàng dài biǎo liǎo 'àn néng liàng hé 'àn wù zhì xiàng， dāng rán zhè yě shì huì yǐng xiǎng dào yǔ zhòu de fā zhǎn de， dàn xiàn zài zhè xiàng shì yòu yì yì de， ér bù shì dāng chū jǐn jǐn wèile mǎn zú gè rén guān niàn de xū yào
jīng guò duō nián de guān cè hé yán jiū， rén men bù jǐn fā xiàn liǎo yǔ zhòu zài péng zhàng， ér qiě suí zhe guān cè shǒu duàn hé gōng jù de rì yì xiān jìn， hái fā xiàn liǎo yǔ zhòu jìng rán zài jiā sù péng zhàng zhè sì hū yì wèi zhe yòu yī zhǒng fǎn yǐn lì de shénme zuò yòng zài qí zhōng bàn yǎn liǎo zhòng yào juésè， kē xué jiā jiāng zhè zhǒng shàng bù zhī dào de fǎn yǐn lì zuò yòng chēng wéi“ àn néng liàng”。 jù cǐ rén men shuō， ài yīn sī tǎn de fǎn yǐn lì yǔ zhòu cháng shù sì hū yòu yào fù huó liǎo。
yǔ zhòu zhōng mǒu yī diǎn de yǐn lì chǎng qiáng yǔ chì lì chǎng qiáng de hé chǎng qiáng， dìng yì wéi yǔ zhòu chǎng qiáng qí zhōng L shì yǔ zhòu cháng shù 。 gēn jù dìng yì， zài qiú tǐ de nèi bù yòu suǒ yǐ zài qiú wài dāng yǔ zhòu bàn jìng wéi a0 shí， yòu L=0， dāng a>>a0 shí， zé L=L0。 yóu yú tuì xíng wù tǐ de sù dù dá dào guāng sù shí， wǒ men jiù kàn bù jiàn tā liǎo *， suǒ yǐ wǒ men guān cè bù dào yǔ L0 xiāng duì yìng de péng zhàng。 yǔ zhòu cháng shù sǐ 'ér fù shēng héng héng 'àn néng liàng。 zài fā xiàn liǎo yǔ zhòu péng zhàng zhè gè shì shí hòu， ài yīn sī tǎn jiù jí jí máng máng bǎ tā fāng chéng zhōng de yǔ zhòu cháng shù xiàng qù diào liǎo， bìng rèn wéi yǔ zhòu cháng shù shì tā“ yī shēng zhōng zuì dà de cuò wù”。 suí hòu， yǔ zhòu cháng shù bèi pāo jìn lì shǐ de lā jī duī。
rán 'ér zào huà nòng rén， jǐ shí nián hòu， yǔ zhòu cháng shù yòu xiàng guǐ hún bān de fù huó liǎo。 zhè cì yǔ zhòu cháng shù de fù huó yào guī yīn yú 'àn néng liàng de fā xiàn。
1998 nián， tiān wén xué jiā men fā xiàn， yǔ zhòu bù zhǐ shì zài péng zhàng， ér qiě zài yǐ qián suǒ wèi yòu de jiā sù dù xiàng wài kuò zhāng， suǒ yòu yáo yuǎn de xīng xì yuǎn lí wǒ men de sù dù yuè lái yuè kuài。 nà me yī dìng yòu mǒu zhǒng yǐn cáng de lì liàng zài 'àn zhōng bǎ xīng xì xiāng hù yǐ jiā sù péng zhàng de fāng shì sī chě kāi lái， zhè shì yī zhǒng jù yòu pái chì lì de néng liàng， kē xué jiā men bǎ tā chēng wéi“ àn néng liàng”。 jìn nián lái， kē xué jiā men tōng guò gè zhǒng de guān cè hé jì suàn zhèng shí， àn néng liàng bù jǐn cún zài， ér qiě zài yǔ zhòu zhōng zhàn zhù dǎo dì wèi， tā de zǒng liàng yuē dá dào yǔ zhòu zǒng liàng de 73%， ér yǔ zhòu zhōng de 'àn wù zhì yuē zhàn 23%、 pǔ tōng wù zhì jǐn yuē zhàn 4%. wǒ men yī zhí yǐ wéi mǎn tiān fán xīng jiù yǐ jīng gòu duō liǎo， yǔ zhòu zhōng hái yòu shénme néng bǐ dé shàng tā men ní？ ér xiàn zài， wǒ men cái fā xiàn zhè mǎn tiān fán xīng què shì“ ruò shì qún tǐ”， shèng xià de jué dà bù fēn dōushì wǒ men zhī zhī shèn shǎo huò gān cuì yī wú suǒ zhī de， zhè zěn me bù ràng rén gǎn dào jīng xīn dòng bó ní！
shì shí shàng， zǎo zài 1930 nián， jiù yòu tiān tǐ wù lǐ xué jiā zhǐ chū， ài yīn sī tǎn nà jiā rù liǎo yǔ zhòu cháng shù de yǔ zhòu xué fāng chéng bìng bù néng dǎo chū wán quán jìng tài de yǔ zhòu： yīn wéi yǐn lì hé yǔ zhòu cháng shù shì bù wěn dìng de píng héng， yī gè xiǎo xiǎo de rǎo dòng jiù néng dǎo zhì yǔ zhòu shī kòng de péng zhàng hé shōu suō。 ér 'àn néng liàng de fā xiàn gào sù wǒ men， ài yīn sī tǎn nà zuò wéi yǔ yǐn lì xiāng kàng héng de yǔ zhòu cháng shù bù jǐn què què shí shí cún zài， ér qiě dà dà rǎo dòng liǎo wǒ men de yǔ zhòu， shǐ yǔ zhòu de péng zhàng sù shuài yán zhòng shī kòng。 zài jīng lì liǎo yī xì liè qū zhé hòu， yǔ zhòu cháng shù zhèng zài shí jiān zhōng fù huó。
yǔ zhòu cháng shù jīn rì yǐ 'àn néng liàng de miàn mù chū xiàn zài shì rén miàn qián， tā suǒ chǎn shēng de xiōng yǒng péng pài de pái chì lì yǐ lìng zhěng gè yǔ zhòu wéi zhī biàn sè！ àn néng liàng hé yǐn lì zhī jiān de juélì zhàn zì yǔ zhòu dàn shēng qǐ jiù méi yòu tíng zhǐ guò， zài zhè chǎng màn cháng de zhàn dǒu zhōng， zuì jǔ zú qīng zhòng de jiù shì bǐ cǐ de mì dù。 wù zhì de mì dù suí zhe yǔ zhòu péng zhàng dǎo zhì de kōng jiān zēng dà 'ér dì jiǎn； dàn 'àn néng liàng de mì dù zài yǔ zhòu péng zhàng shí， biàn huà dé fēi cháng huǎn màn， huò zhě gēn běn bǎo chí bù biàn。 zài hěn jiǔ yǐ qián， wù zhì de mì dù shì jiào dà de， yīn cǐ nà shí de yǔ zhòu shì chù yú jiǎn sù péng zhàng de jiē duàn； xiàn jīn de 'àn néng liàng mì dù yǐ jīng dà yú wù zhì de mì dù， pái chì lì yǐ jīng cóng yǐn lì shǒu zhōng chè dǐ duó dé liǎo kòng zhì quán， yǐ qián suǒ wèi yòu de sù dù tuī dòng yǔ zhòu péng zhàng。 gēn jù yī xiē kē xué jiā de yù cè， zài guò 200 duō yì nián， yǔ zhòu jiāng yíng lái dòng dàng de mò rì， kǒng bù de 'àn néng liàng zhōng jiāng bǎ suǒ yòu de xīng xì、 héng xīng、 xíng xīng yī yī sī liè， yǔ zhòu jiāng zhǐ shèng xià méi yòu jìn tóu de hán lěng、 hēi 'àn。
àn néng liàng de fā xiàn， yě chōng fēn dì tǐ xiàn liǎo rén lèi rèn zhī guò chéng yòu zǒu jìn liǎo yī gè“ bèi lùn guài juàn”： jí yǔ zhòu zhōng suǒ zhàn bǐ lì zuì duō de， fǎn 'ér shì zuì chí yě shì zuì nán wéi wǒ men suǒ zhī xiǎo de。 yī fāng miàn rén lèi xiàn zài duì yǔ zhòu 'ào mì de liǎo jiě yuè lái yuè duō， lìng yī fāng miàn wǒ men suǒ yào miàn duì de wèi zhī yě yuè lái yuè duō。 ér zhè rì yì shēn yuǎn de wèi zhī yòu fǎn guò lái bù duàn cì jī zhe rén lèi qù tàn suǒ yǔ zhòu bèi hòu de zhēn xiāng。
àn néng liàng shì zěn me lái de？ tā jiāng rú hé fā zhǎn？ zhè yǐ jīng shì 21 shì jì yǔ zhòu xué suǒ miàn lín de zuì zhòng dà wèn tí zhī yī。
hēi dòng dà fā xiàn
guǎng yì xiāng duì lùn biǎo míng， yǐn lì chǎng kě yǐ zào chéng kōng jiān wān qū， qiáng dà de yǐn lì chǎng kě yǐ zào chéng qiáng liè de kōng jiān wān qū， nà me wú xiàn qiáng dà de yǐn lì chǎng huì chǎn shēng shénme qíng kuàng ní？
1916 nián 'ài yīn sī tǎn fā biǎo guǎng yì xiāng duì lùn hòu bù jiǔ， dé guó wù lǐ xué jiā kǎ 'ěr · shǐ wǎ xī jiù yòng zhè gè lǐ lùn miáo huì liǎo yī gè jiǎ shè de wán quán qiú zhuàng xīng tǐ fù jìn de kōng jiān hé shí jiān shì rú hé wān qū de。 tā zhèng míng， jiǎ rú xīng tǐ zhì liàng jù jí dào yī gè zú gòu xiǎo de qiú zhuàng qū yù lǐ， bǐ rú yī gè tiān tǐ de zhì liàng yǔ tài yáng xiāng tóng， ér bàn jìng zhǐ yòu 3 gōng lǐ shí， yǐn lì de qiáng liè jǐ yā huì shǐ nà gè tiān tǐ de mì dù wú xiàn zēng dà， rán hòu chǎn shēng zāinàn xìng de tān tā， shǐ nà lǐ de shí kōng biàn dé wú xiàn wān qū， zài zhè yàng de shí kōng zhōng， lián guāng dōubù néng táo yì！ yóu yú méi yòu liǎo guāng xìn hào de lián xì， zhè gè shí kōng jiù yǔ wài miàn de shí kōng fēn gē chéng liǎng gè xìng zhì bù tóng de qū yù， nà gè fēn gē qiú miàn jiù shì shì jiè。
zhè jiù shì wǒ men jīn tiān 'ěr shú néng xiáng de hēi dòng， dàn zài nà gè nián dài， jīhū méi yòu rén xiāng xìn yòu zhè me qí guài de tiān tǐ cún zài， shèn zhì bāo kuò 'ài yīn sī tǎn běn rén hé 'ài dīng dùn zhè yàng de xiāng duì lùn dà shī yě míng què biǎo shì fǎn duì zhè zhǒng guài wù， ài yīn sī tǎn hái shuō tā kě yǐ zhèng míng méi yòu rèn hé xīng tǐ kě yǐ dá dào mì dù wú xiàn dà。 jiù lián hēi dòng zhè gè míng chēng yě shì yī zhí dào 1967 nián cái yóu měi guó wù lǐ xué jiā huì lè mìng míng。
lì shǐ dāng rán bù huì yīn cǐ 'ér tíng zhǐ qián jìn， shí jiān jìn rù 20 shì jì 30 nián dài， měi guó tiān wén xué jiā qián dé lā sài kǎ tí chū liǎo zhù míng de“ qián dé lā sài kǎ jí xiàn”， jí： yī kē héng xīng dāng qí qīng hé rán jìn hòu de zhì liàng shì tài yáng zhì liàng de 1.44 bèi yǐ shàng shí， jiāng bù kě néng biàn chéng bái 'ǎi xīng， ér huì jì xù tān tā shōu suō， biàn chéng tǐ jī bǐ bái 'ǎi xīng gèng xiǎo、 mì dù bǐ bái 'ǎi xīng gèng dà de xīng tǐ， jí zhōng zǐ xīng。 1939 nián， měi guó wù lǐ xué jiā 'ào běn hǎi mò jìn yī bù zhèng míng， yī kē héng xīng dāng qí qīng hé rán jìn hòu de zhì liàng shì tài yáng zhì liàng de 3 bèi yǐ shàng shí， qí zì shēn yǐn lì de zuò yòng jiāng néng shǐ guāng xiàn dōubù néng táo chū zhè gè xīng tǐ de fàn wéi。
suí zhe jīng yàn de jī lěi， guān yú hēi dòng de lǐ lùn biàn dé chéng shú qǐ lái， rén men cóng chè dǐ jù jué zhè gè guài wù dào jiàn jiàn xiāng xìn tā， dào 20 shì jì 60 nián dài， rén men yǐ pǔ biàn jiē shòu hēi dòng de gài niàn， hēi dòng de 'ào mì bèi zhú jiàn yán jiū chū lái。
yán gé 'ér yán， hēi dòng bìng bù shì tōng cháng yì yì xià de“ xīng”， ér zhǐ shì kōng jiān de yī gè qū yù。 zhè shì yǔ wǒ men rì cháng yǔ zhòu kōng jiān hù bù lián tōng de qū yù， hēi dòng shì jiè jiāng zhè liǎng gè qū yù gé jué kāi， zài shì jiè yǐ wài， kě yǐ yóu guāng xìn hào zài rèn yì jù lí shàng xiāng hù lián xì， zhè jiù shì wǒ men suǒ jū zhù de zhèng cháng yǔ zhòu； ér zài shì jiè yǐ nèi， guāng xiàn bìng bù néng zì yóu dì cóng yī gè dì fāng chuán bō dào lìng yī gè dì fāng， ér shì dū cháo xiàng zhōng xīn jí jù， shì jiàn zhī jiān de lián xì shòu dào yán gé xiàn zhì， zhè jiù shì hēi dòng。
zài hēi dòng de nèi bù， wù tǐ xiàng hēi dòng zhuì luò de guò chéng zhōng， cháo xī lì yuè lái yuè dà， zài zhōng xīn qū yù， yǐn lì hé qǐ cháo lì dōushì wú xiàn dà。 yīn cǐ， zài hēi dòng zhōng xīn， chú liǎo zhì liàng、 diànhè hé jiǎo dòng liàng yǐ wài， wù zhì qí tā tè xìng quán bù sàng shī， yuán zǐ、 fènzǐ děng děngdōu jiāng bù fù cún zài！ zài zhè zhǒng qíng xíng xià， wú fǎ tán lùn hēi dòng de nǎ yī bù fēn wù zhì， hēi dòng shì yī gè tǒng yī tǐ。 |
|
yuzhou changshu
yǔ zhòu cháng shù
cosmologicalconstant
1917 nián， ài yīn sī tǎn lì yòng tā de yǐn lì chǎng fāng chéng， duì yǔ zhòu zhěng tǐ jìn xíng liǎo kǎo chá。 wèile jiě shì wù zhì mì dù bùwèi líng de jìng tài yǔ zhòu de cún zài , tā zài chǎng fāng chéng zhōng yǐn jìn yī gè yǔ dù guī zhāng liàng chéng bǐ lì de xiàng , yòng fú hào Λ biǎo shì。 gāi bǐ lì cháng shù hěn xiǎo， zài yín hé xì chǐ dù fàn wéi kě hū lüè bù jì。 zhǐ zài yǔ zhòu chǐ dù xià， Λ cái kě néng yòu yì yì， suǒ yǐ jiào zuò yǔ zhòu cháng shù 。 1929 nián， hā bó fā xiàn xīng xì hóng yí de hā bó dìng lǜ， què dìng jìng tài yǔ zhòu mó xíng yǔ shí jì bù fú。 yīn cǐ 'ài yīn sī tǎn duō cì tí chū yīnggāi qǔ xiāo yǔ zhòu cháng shù ； dàn yòu xiē xué zhě， rú 'ài dīng dùn、 dé xī tè、 zé 'ěr duō wéi qí zé rèn wéi yǔ zhòu cháng shù kě néng yòu xīn de wù lǐ yì yì， bù yí qīng yì pāo qì。 mù qián， xué zhě men duì yǔ zhòu cháng shù de kàn fǎ bìng bù yī zhì， yòu de rèn wéi shì zhèng zhí； yòu de rèn wéi shì fù zhí； yòu de rèn wéi shì cháng shù； yòu de zé rèn wéi tā suí shí jiān 'ér biàn huà。 dàn duō shù qīng xiàng yú qǔ zhèng zhí， qí wù lǐ yì yì kě néng dài biǎo yǔ zhòu zhēn kōng chǎng de néng liàng－ dòng liàng zhāng liàng yǔ kě néng cún zài yú wù zhì zhī jiān de chì lì。 gū jì yǔ zhòu cháng shù de shàng xiàn wéi 10 □ lí mǐ□。
（ xiào xīng huá liú liáo）
|