在20世紀初,天文學家埃德溫·哈勃通過分析星系光譜發現了宇宙膨脹爲當時的宇宙大爆炸理論提供了第一個強有力的證據,但根據萬有引力和廣義相對論,宇宙不可能永遠膨脹下去,畢竟引力還在大尺度上發揮着作用,所以當時的科學界認爲宇宙膨脹應該是一個減速過程,在未來某一時刻,宇宙將在引力作用下停止膨脹。

埃德文·哈勃

甚至是在引力的作用下由膨脹轉爲收縮,但1998年亞當·里斯的觀測事實表明,宇宙膨脹現象遠非科學家們想象的那麼簡單。當時亞當·里斯的研究團隊正在利用特定超新星測量科學界一直認爲存在的宇宙膨脹減速度,然而最終的結果卻是一個負數,這個負數說明宇宙膨脹根本沒有減速,而是在不斷加速。

那麼問題來了,在引力主導宇宙的情況下,宇宙爲什麼還能加速膨脹呢?這個問題的答案和佔比宇宙質能總量68.3%的暗能量有關。暗能量其實和愛因斯坦“一生中最大的錯誤”有着密切的聯繫,在最初的廣義相對論引力場方程中,有一個叫宇宙常數的東西,它的任務是在大尺度上抵消引力,讓宇宙不會在引力作用下收縮,從而維持宇宙的穩恆態。

然而,這個宇宙常數馬上就因爲哈勃發現宇宙膨脹而被愛因斯坦刪掉了,並且還將其認爲是自己一生中最大的錯誤。所以,亞當·里斯發現宇宙加速膨脹後,科學界第一時間就想到了那個曾經被愛因斯坦刪掉的宇宙常數,那個在宇宙大尺度上抵消引力的宇宙常數。現在來看,暗能量的性質和當年的宇宙常數完全一致,只不過愛因斯坦當時的宇宙常數和暗能量相比還是太小了,畢竟愛因斯坦只想讓宇宙常數抵消引力。

但暗能量抵消了引力而且還壓過了引力,導致了我們的宇宙加速膨脹,這一點肯定連愛因斯坦都沒想到,或者說沒敢想,畢竟憑空假設出一個佔宇宙總量68.3%的暗能量,對任何一個理論物理學家來說都是難以想象的。按照現有的理論和數據觀測,如果宇宙一直加速膨脹下去,那麼星系之間的距離將會越來越大,超大規模的天體系統比如巨引源或者室女座超星系團將首先被宇宙加速膨脹的力量撕開。

隨着時間的推移,星系團、星系羣也會被撕開,最後宇宙中每個原子都會被撕開,到那時宇宙將徹底冰冷。但好在暗能量並沒有被科學技完全承認,首先是因爲人類現在還沒有找到他,其次是除了宇宙加速膨脹這個明顯的現象外還沒有其它證據能爲暗能量的存在提供有力支持,所以在未來暗能量也可能會被推翻。

當然我們不能已知歷史的情況下去回顧歷史,在爲成爲歷史之前任何一個決定都是艱難的,或者戲劇的尤其那些改變整個科學體系的科學觀點。各位小夥伴如何認爲愛因斯坦這個觀點特殊的“錯誤”呢?歡迎留言討論,發表自己的高見!

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