9 引起暴胀的原因
与引力相反的作用力
要产生暴胀理论中的必要的加速膨胀,必须有特别的作用力。这个力究竟具有怎样的性质呢?要了解它,首先要了解现在的宇宙减速膨胀的原因。
宇宙膨胀减速
随着时间的推移,宇宙膨胀的速度渐渐变小,是因为宇宙中物质的引力阻碍了膨胀。
我们前面已经讨论过,正如地球的引力会使抛向天空的球变慢一样,宇宙中物质的万有引力也会使宇宙膨胀减速。在过去数十年间,天文学家将他们的望远镜对准了宇宙的边缘,以图探测到宇宙膨胀减速效应。通过测量宇宙膨胀的减慢程度,他们希望能够确定宇宙的命运。也就是我们前面提到的开放宇宙和闭合宇宙,到底哪一种才是宇宙的终结。宇宙膨胀减速是否能够制止膨胀,并最终导致宇宙收缩?
宇宙斥力
那么,要引起宇宙的加速膨胀,就需要与引力相反,与其抗衡的作用力,才能达至暴胀的境界。最先提出这个力的是爱因斯坦,他在宇宙膨胀被发现之前,制作了宇宙模型。他当时认为,宇宙既不膨胀也不收缩,是永恒不变的。
可是引力会破坏宇宙的这种永恒,于是他在1917年提出,“空间自身具有一种斥力效应,能够抵消物质万有引力的那种吸引效应”。
他把宇宙空间具有的这种斥力叫作“宇宙斥力”,或者叫作“宇宙常数(宇宙项)”。到后来宇宙膨胀被证实,爱因斯坦曾感叹导入这个多余的排斥力是他人生最大的失败。
到现在,我们还不知道是否存在爱因斯坦所想象的排斥力。但是,如果宇宙早期有这样的一个宇宙斥力存在的话,就可以使得宇宙的暴胀理论成立。
宇宙常数
目前,有科学家认为,提供这种排斥力的是巨大的暗能量。
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