黑洞、重力波與宇宙學

宇宙學常數(Λ)

宇宙學常數,用希臘字母 Lambda 表示,是愛因斯坦在其場方程中添加的一個額外項,代表屬於空無一物的空間本身的一種能量。普通的物質和能量把東西往一起拉,而這一項卻像一種穩定的、與生俱來的壓力,推動空間膨脹。關鍵在於,它是真空的一種屬性:每一立方公尺空無一物的空間都攜帶著同樣固定的一份,所以隨著空間增大,它的總影響也隨之增大。

愛因斯坦在1917年引入 Lambda,其理由後來被證明是錯的。他想要一個靜止不變的宇宙,於是加上這一項來平衡重力向內的拉扯、讓宇宙保持靜止。當天文學家發現宇宙其實正在膨脹時,這種平衡就成了多餘,據說愛因斯坦稱 Lambda 是他最大的失誤。在此後數十年裡,它乾脆被設為零、被人遺忘。

然後在1998年,兩個測量遙遠爆發恆星的團隊發現,宇宙的膨脹並不像重力本應造成的那樣在減速,反而在加速。一個小小的正值 Lambda 完美地符合這一點,讓這個被丟棄的項以「暗能量」之名復活。不過老實說,給它命名並不等於解釋了它:為何空無一物的空間攜帶這一特定的微小能量、為何它今天主宰著宇宙,仍是物理學中最深的未解之謎之一。

G_μν + Λ g_μν = (8πG/c^4) T_μν

Lambda 作為一個與幾何本身相聯繫的項進入場方程,作用如同空間的一種能量。

把暗能量稱作宇宙學常數是一種描述,而非解釋。量子理論對真空能量的樸素估算,比觀測值大出幾十個數量級,這一懸殊差異至今未解。

又稱
Lambdadark energy term宇宙常数