爱因斯坦|被爱因斯坦视为最大错误的宇宙常数，宇宙|常数|哈勃|弗里德曼

the biggest blunder in my career爱因斯坦
尽管在与哥本哈根学派30年的学术论战中屡败屡战，但崇信机械宇宙观的爱因斯坦从不认为自己对量子力学的反对是错误的，他坚定地认为宇宙不存在概率性，概率的出现是因为我们对宇宙的认识不够彻底。然而多次的实验却无情打脸，上帝的确在掷骰子。
爱因斯坦认为自己一生中最大的错误，是宇宙常数Λ ，在爱因斯坦看来，这是一个失败的作品，然而现实却再度和爱因斯坦开了一个大玩笑。
随着对宇宙认识的深入探索，被爱因斯坦宣告“死刑”的宇宙常数却在宇宙学中重新复活，科学家认为它蕴含着无穷的价值。这究竟是怎么回事呢?

文章图片
爱因斯坦为何创造宇宙常数
从上古时期开始，人类对于宇宙的探索就从未停止，但是科学家从未构建过比较系统的宇宙学理论，直到牛顿的出现，牛顿描绘了一个比较成熟的宇宙模型，牛顿认为宇宙是一个无限也没有边界的三维欧氏几何空间，分布着无无限多的天体，而这些天体全部受到了万有引力的影响。

文章图片
然而牛顿的宇宙模型却存在着许多的问题， 1894年，塞里格尔经过研究发现，如果宇宙是一个三维的欧式几何空间，而万有引力作用于宇宙的每一个地方，且充满了平均密度处处不为零的物质，那么计算出来的引力势在空间的每一个点上都会是无限大的，这样就到导致宇宙任何一个物体都会受到无限的加速度，这显然是不可能的，因为物体会在这样的加速度下被撕扯的粉碎，这说明了万有引力理论与宇宙的不自洽。

文章图片
然后就是奥尔柏斯提出了著名的光度佯谬，这些都在说明牛顿构建的宇宙学体系存在着许多的问题，如果想要解决这些问题，那么就只有两条路：1、修改万有引力理论，符合牛顿构建的宇宙模型;2、修改宇宙模型，符合牛顿的万有引力理论;3、将两者都进行系统地修改，符合事实。

文章图片
1915年，爱因斯坦提出了自己的广义相对论，并且发表了广义相对论的核心方程广义相对论场方程，爱因斯坦的广义相对论认为，引力的产生是时空弯曲的结果，水星近日点的进动、光线在太阳附近的偏折等实验都证明了广义相对论的正确性。

文章图片
这个时候他尝试将广义相对论引入宇宙学之中，构建新的宇宙模型， 1917年， 1爱因斯坦在普鲁士科学院提交了一篇题为《广义相对论下的宇宙学思考》的论文，这也是现代宇宙学的开端，爱因斯坦构建了一个全新的宇宙学模型。

文章图片
然而，其他科学家用广义相对论场方程推导，发现宇宙是处于膨胀状态的，这让爱因斯坦十分惊讶，宇宙怎么可能膨胀，宇宙应该是静止的，为了解决这个问题，爱因斯坦在场方程中引入了Λ ，他称之为宇宙常数。

文章图片
再加入了宇宙常数之后，爱因斯坦就构建了一个有限无边的静态宇宙模型，解决了牛顿宇宙模型中的矛盾。

文章图片
尽管解决了矛盾，但是爱因斯坦本身对于宇宙常数也不太满意，认为它破坏了广义相对论场方程的完美。而就在这个时候，哈勃的发现，让爱因斯坦发现，宇宙常数的诞生就是一个错误。
红移现象的发现，宇宙常数被宣告死亡
在哈勃之前，物理学家就发现了爱因斯坦的宇宙模型并不稳定，虽然依靠Λ ，爱因斯坦构建了一个能暂时处于静态的宇宙模型，但是只要场方程中某一个参数有稍许变化，那么宇宙模型就不可能保持静态，不是膨胀就是塌缩。
1922年苏联科学家弗里德曼对场方程进行了重新求解，它认为爱因斯坦引入的“宇宙常数项”完全没有存在的必要，经过重新求解，他得出了第一弗里德曼方程!