宇宙常数是什么?

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/05/09 15:21:03
宇宙常数是什么?宇宙常数是什么?宇宙常数是什么?宇宙常数宇宙中某一点的引力场强与斥力场强的合场强,定义为宇宙场强(9)其中L是宇宙常数.根据定义,在球体的内部有所以(10)在球外(11)当宇宙半径为a

宇宙常数是什么?
宇宙常数是什么?

宇宙常数是什么?
宇宙常数
宇宙中某一点的引力场强与斥力场强的合场强,定义为宇宙场强
(9)
其中L是宇宙常数.根据定义,在球体的内部有
所以
(10)
在球外
(11)
当宇宙半径为a0时,有L=0,当a >> a0时,则 L=L0 .由于退行物体的速度达到光速时,我们就看不见它了,所以我们观测不到与 L0 相对应的膨胀.
1917年,爱因斯坦利用他的引力场方程,对宇宙整体进行了考察.为
了解释物质密度不为零的静态宇宙的存在,他在场方程中引进一个与度规张量成比例的项,用符号∧ 表示.该比例常数很小,在银河系尺度范围可忽略不计.只在宇宙尺度下,∧ 才可能有意义,所以叫作宇宙常数.1929年,哈勃发现星系红移的哈勃定律,确定静态宇宙模型与实际不符.但有些学者,如爱丁顿、德西特、泽尔多维奇则认为宇宙常数可能有新的物理意义,不宜轻易抛弃.目前,学者们对宇宙常数的看法并不一致,有的认为是正值;有的认为是负值;有的认为是常数;有的则认为它随时间而变化.但多数倾向于取正值,其物理意义可能代表宇宙真空场的能量-动量张量与可能存在于物质之间的斥力.估计宇宙常数的上限为10厘米.
(爱因斯坦首次用引力场方程来研究宇宙的整体,开创了理论宇宙学的新学科.在他提出“有限无界的静态宇宙”模型时,已经感觉到了“宇宙有引力收缩的趋势[1]”,为了不让这个不情愿的趋势破坏了美好的静态,他特别引入了一个反引力的“宇宙常数”以抵消这种引力收缩的趋势,从而人类失去了一项重大的科学预言的机遇.1929年哈勃观察到星系光谱红移和距离的线性关系,即所谓哈勃定律.人们把红移归结于宇宙的膨胀,并推论宇宙是由于一百多亿年前的一次 大爆炸产生的,产生了标准的大爆炸宇宙学理论.当爱因斯坦得知了哈勃发现的“宇宙普遍在膨胀”的事实后,爱因斯坦承认自己引出的宇宙常数犯了一个关键性的最大错误.事实上,爱因斯坦在黑洞问题上最初也由反对意见.1916年,史瓦西从爱因斯坦的场方程得出了引力坍缩的解,即描述黑洞的解.可是爱因斯坦当时却认为物质不可能如此紧致,并著文认为这是荒谬的.后来的历史证明,黑洞是天体物理中最重要的物体,近年来的天文观测,使人们普遍认为在众多星系的中心都存在着巨大质量的黑洞.)
Einstein当初根据他的场方程解出的宇宙是膨胀的,他认为宇宙应该是平直的,所以他人为的加入了一项宇宙学常数项,使得给出的结果是平直的宇宙.但随着Hubble发现了Hubble定律,证实了宇宙的膨胀,Einstein去掉了这个常数项,并宣称这是他“一生犯的最大的错误”

宇宙常数
名称 符号 主值 单位 误差

光速 C 2.99792458 ×108ms-1 12
真空磁导率 μ0 1.25663706 ×10-6Hm-1
真空介电常数 ε0 0.885418782 ×1Fm-1 7
万有引力常数 G 6.6720 ×1011Nm2kg-2 41

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宇宙常数
名称 符号 主值 单位 误差

光速 C 2.99792458 ×108ms-1 12
真空磁导率 μ0 1.25663706 ×10-6Hm-1
真空介电常数 ε0 0.885418782 ×1Fm-1 7
万有引力常数 G 6.6720 ×1011Nm2kg-2 41
纬度45º海平面上重力加速度 g 9.80665 ms-2
电子静止质量 me 9.109534 ×10-31kg 47
质子静止质量 mP 1.6726458 ×10-27kg 86
中子静止质量 mn 1.6749543 ×10-27kg 86
μ介子静止质量 mμ 1.883566 ×10-28kg 11
原子质量单位 1u 1.6605655 ×10-27kg 86
经典电子半径 re 2.8179 ×10-15m
玻尔半径 a0 5.2917706 ×10-11m 44
核半径常数 r0 1.2---1.4 ×10-15m
电子康普顿波长 λe 2.4253089 ×10-12m 40
质子康普顿波长 λp 1.3214099 ×10-15m 22
中子康普顿波长 λn 1.3195909 ×10-15m 22
氢原子基态能量 EH 13.606 eV
基本电荷 e 1.6021892 ×10-19C 46
玻尔磁子 µB 9.274078 ×10-24J·T-1 36
里德伯常数 R 1.097373177 ×107m-1 83
普朗克常数 h 6.626176 ×10-34Js 36
精细结构常数 a 7.2973506 ×10-3 60
斯特藩—玻尔兹曼常数 Ơ 5.67032 ×10-8W·m-2·K-4 71
玻尔兹曼常数 k 1.380662 ×10-23JK- 44
阿伏加德罗常数 NA 6.022045 ×1023mol-1 31
洛施密特常数 L 2.686754 ×1025m-3
普适气体常数 R 8.31441 ×1J·mol-1K-1 26
理想气体标准状态摩尔体积 Vm 2.241383 ×10-2m3mol-1 70
法拉第常数 F 9.648456 ×104c·mol-1 27
热功当量 J 4.1855 ×1J·cal-1 4
常压下水的冰点 T0 273.15 ×10-15m

收起

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