超新星支援愛因斯坦的“錯誤”

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當阿爾伯特·愛因斯坦研究他的廣義相對論方程時,他引入了一個宇宙常數,以使宇宙達到和諧的平衡。但埃德溫·哈勃隨後的觀測證明宇宙不是靜態的。相反,星系正以不同的速度飛速遠離。愛因斯坦放棄了這個概念,稱其為他一生工作中最大的錯誤。

然而,1990年代的觀測證明,宇宙不僅在飛速遠離,而且速度越來越快。這似乎指向一種填充空間的暗能量,這種能量實際上用其引力排斥普通物質,這與其他所有已知物質(包括暗物質)形成對比。人們已經發展了許多理論來解釋這種暗能量可能是什麼,包括愛因斯坦長期以來拋棄的宇宙常數。

現在,一個國際天文學家團隊的新觀測似乎表明,暗能量就像宇宙常數一樣,在整個空間和時間中保持不變。透過測量到71個遙遠超新星的距離,科學家們能夠高度確信地確定,暗能量對超新星光的影響不會隨距離變化。研究人員還將這些資料輸入到所謂的“狀態方程”中,該方程衡量壓力和密度之間的關係,發現暗能量必須小於-0.85——非常接近愛因斯坦的宇宙常數-1。“我們的觀察與一些關於暗能量本質的理論觀點相悖,這些理論預測暗能量應該隨著宇宙的膨脹而變化,但就我們所見,它並沒有變化,”多倫多大學的團隊成員雷·卡爾伯格說。研究結果將發表在未來一期的《天文學與天體物理學》雜誌上。


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這71個超新星觀測結果是正在進行的超新星遺產調查一年的成果,該調查正在使用世界各地的望遠鏡進行,例如夏威夷的加拿大-法國-夏威夷望遠鏡和智利的甚大望遠鏡。未來四年收集的資料應提高這一發現的精確度,並幫助研究人員更多地瞭解暗能量的神秘本質,暗能量似乎至少佔宇宙的70%。

但這一發現引出了另一個問題:所謂的宇宙巧合。像這樣的觀測似乎證明,即使自大爆炸以來物質的密度一直在穩步下降,但在此時此刻,普通物質和暗能量具有相似的密度。即使是愛因斯坦也無法回答為什麼會這樣。

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