关于宇宙方面的知识,关于宇宙的知识100条

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-30 05:41:27

这个公式看起来就简单多了,F代表物体受到的力,G是万有引力常数,M是物体的质量,Λ是宇宙学常数,R代表物体之间的距离。

其中负号表示的是引力作用,加号则是斥力作用。

所以在加入宇宙学常数的引力公式中,物体同时会受到引力和斥力的双重作用。

负号项代表引力,加号项代表斥力。如果引力项大于斥力项则物体表现成引力作用,如果斥力项大于引力项,则物体表现成斥力作用。

但是你会发现,在这个公式中,除了距离R是变量,其他都是常量。所以物体到底呈现出引力还是斥力现象都取决于距离的大小。

关于宇宙方面的知识,关于宇宙的知识100条(25)

在引力项中,距离R是以平方的形式处于分母中,而斥力项的距离R却处于分子中。

另外,引力项的常数GM远大于斥力项的常数值。

所以一开始,即便距离越来越远,R越来越大,导致引力项越来越小,但整体数值还是大于斥力项。毕竟一开始引力项的常数值就很大。由于引力项的R是平方,所以随着距离的变大,其引力项变小的速度更快。直到达到某个距离上的平衡点,斥力将彻底战胜引力。

一般来说,在星系尺度上,引力还是占据主导,但是当空间尺度超过数千万光年,斥力就开始占据主导。

关于宇宙方面的知识,关于宇宙的知识100条(26)

这就解释了很多人的一个困惑,我们都知道宇宙正在加速膨胀,但是距离地球最近的仙女座星系却在以110公里/每秒的速度接近银河系,预计45亿年之后会和银河系碰撞。

其实这并不矛盾,因为银河系距离仙女座星系也就250万光年,在这个尺度上,引力还是占据主导的,如果再远一点,或许就是斥力占主导了。

目前学界主流看法认为,在引力场方程中加入宇宙学常数后,超宏观尺度下的斥力作用正是由暗能量主导的,这也是宇宙加速膨胀的推动力。

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但目前,宇宙学常数面临一个很大的问题。这就是引入宇宙学常数后的引力场方程计算的真空能量 与量子力学计算的真空能量的数值严重不符。

这句话听起来有点绕。其实道理很简单,也就是说,宏观计算结果和微观计算结果严重不符。

事实上,在空无一物的真空中,能量并不为零,因为真空中总会平白无故地冒出“虚粒子对”(反物质),这些虚粒子的能量是从真空中借的,然后很快就会湮灭还给真空,宇宙中所有的空间都会不断冒出虚粒子,这就导致真空的最低能量并不为零,这就是真空零点能。

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