在創(chuàng)立于20世紀(jì)初的廣義相對(duì)論中,引力場(chǎng)方程或者說(shuō)愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程是其核心,它描述了物質(zhì)和能量如何彎曲時(shí)空產(chǎn)生引力作用,其形式如下: 其中Rμν為曲率項(xiàng),反映時(shí)空彎曲的情況;R為里奇標(biāo)量;gμν為度規(guī)張量;方程左邊統(tǒng)稱為愛(ài)因斯坦張量;π為圓周率;G為萬(wàn)有引力常數(shù);c為真空中的光速;Tμν為應(yīng)力能量張量。 引力場(chǎng)方程非常復(fù)雜,它其實(shí)是一個(gè)方程組,其中包含10條方程,想要得到精確解極為困難。如果有人能夠從中解出有物理意義的新解,將會(huì)發(fā)現(xiàn)新的東西。 在引力場(chǎng)方程提出之后不久,愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn),這個(gè)方程表明宇宙是動(dòng)態(tài)的,宇宙要么在膨脹,要么在坍縮。而在愛(ài)因斯坦那個(gè)時(shí)代,人們認(rèn)為宇宙是靜態(tài)的。于是,愛(ài)因斯坦在引力場(chǎng)方程中引入了一個(gè)宇宙項(xiàng)(Λgμν),其形式如下: 其中Λ表示宇宙學(xué)常數(shù)。 但又過(guò)了不久之后,哈勃通過(guò)觀測(cè)星系發(fā)現(xiàn)宇宙正在膨脹,這使得愛(ài)因斯坦宣布放棄宇宙項(xiàng),并稱他犯了一生最大的錯(cuò)誤。然而,到了20世紀(jì)末,天文學(xué)家進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),宇宙的膨脹速率正在增加。這又為宇宙項(xiàng)的“復(fù)活”提供了契機(jī),因?yàn)檫@個(gè)宇宙項(xiàng)可以起到排斥引力的作用,這或許能夠解釋暗能量假說(shuō)。 |
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