黑洞、引力波与宇宙学

宇宙学常数(Λ)

宇宙学常数,用希腊字母 Lambda 表示,是爱因斯坦在其场方程中添加的一个额外项,代表属于空无一物的空间本身的一种能量。普通的物质和能量把东西往一起拉,而这一项却像一种稳定的、与生俱来的压力,推动空间膨胀。关键在于,它是真空的一种属性:每一立方米空无一物的空间都携带着同样固定的一份,所以随着空间增大,它的总影响也随之增大。

爱因斯坦在1917年引入 Lambda,其理由后来被证明是错的。他想要一个静止不变的宇宙,于是加上这一项来平衡引力向内的拉扯、让宇宙保持静止。当天文学家发现宇宙其实正在膨胀时,这种平衡就成了多余,据说爱因斯坦称 Lambda 是他最大的失误。在此后数十年里,它干脆被设为零、被人遗忘。

然后在1998年,两个测量遥远爆发恒星的团队发现,宇宙的膨胀并不像引力本应造成的那样在减速,反而在加速。一个小小的正值 Lambda 完美地符合这一点,让这个被丢弃的项以「暗能量」之名复活。不过老实说,给它命名并不等于解释了它:为何空无一物的空间携带这一特定的微小能量、为何它今天主宰着宇宙,仍是物理学中最深的未解之谜之一。

G_μν + Λ g_μν = (8πG/c^4) T_μν

Lambda 作为一个与几何本身相联系的项进入场方程,作用如同空间的一种能量。

把暗能量称作宇宙学常数是一种描述,而非解释。量子理论对真空能量的朴素估算,比观测值大出几十个数量级,这一悬殊差异至今未解。

又称
Lambdadark energy term宇宙常数