宇宙為什么會膨脹？

牛頓面臨的“難題”

自打有人類文明時，人類就起頭瞻仰星空，而且起頭思慮很多最終的奧義。好比：宇宙到底是什么樣子的？

客不雅地說，人類拿出第一個像樣一點的科學理論就是：地心說。良多人會認為地心說是偽科學。現實上，這個不雅點是有問題的。我們且不說地心說自己，我們純真從高中學過的參照系的常識來看這個問題，其實地心說和后來的日心說區別并不大，只是選擇的參考系分歧罷了。

客不雅地說，地心說長短常合適科學范式的。在那時的不雅測手藝下，地心說其實已經夠用，它和很多不雅測現象是很吻合的。不僅如斯，地心說其實是一個套很是嚴密的理論系統。而人類機關地心說足足花了600年擺布的時候，從畢達哥拉斯一向到托勒密。

后來，到了歐洲的中宿世紀，哥白尼提出了日心說，哥白尼的日心說其實和托勒密的地心說比起來，精度度是差不多的，并沒有幾多超越。

但我們現在依然很倡導哥白尼的精力。原因就在于哥白尼讓那個時代的學者知道，地心說并非是絕對的權勢巨子，我們人類可以追求更好的理論系統。于是，在第谷、伽利略、開普勒的盡力之下，人類對于宇宙的理論加倍深切。后來，牛頓橫空出生避世，提出了牛頓三定律和萬有引力定律，同一了地球上和宇宙的物理學。

可是，萬有引力讓牛頓感應十分為難，為什么這么說呢？

我們知道，萬有引力描述的是物質之間的引力，萬物皆有引力。那按照這個設法，宇宙應該在引力的感化下逐漸標的目的中間聚攏，最后縮短到一個點上。

但事實上，我們并沒有發現任何這方面的天文學現象。是以，這就申明萬有引力定律和實際發生了彼此矛盾。牛頓那時很糾結，他提出了一個解決法子，他認為宇宙應該是無限大的。若是是這樣的，宇宙就沒有中間，或者說是處處都是中間，那么處處城市呈現引力的動態均衡，也就不會像中間聚攏了。

奧伯斯佯謬

牛頓起頭完美地解決了這個問題。但現實上，良多學者是不服的。好比，牛頓之后100年，有一位學者叫做奧伯斯。

他就提出，若是宇宙是無限大的，那么意味著宇宙中存在著無限多的恒星，我們知道恒星城市發生，那么無限多的恒星發光，就應該把地球的天空照亮，地球也就不該該會有黑夜了，這就打臉了牛頓的不雅點。

這也被稱為奧伯斯佯謬。我們還無法驗證牛頓這種“宇宙無限大”的設法，但我們已經知道奧伯斯的這個設法也是有問題，起首，光傳布也是有速度的，而不是剎時的。其次，宇宙是豐年齡的。基于這兩點，就意味著并不是所有恒星發出的光都來得及達到地球。

尺度宇宙模子

到了近現代，愛因斯坦提出了赫赫有名的廣義相對論。在這個理論傍邊，有一個描述宇宙形態的方程，被稱為引力場方程。愛因斯坦就發現：引力場方程預示著宇宙正在膨脹。

不外，愛因斯坦一向堅信：宇宙是永恒的，也就是說，宇宙是不跟著時候轉變的。于是，愛因斯坦在引力場方程中加了一個宇宙學常數，只要對宇宙學常數合理取值，就可以抵消宇宙的膨脹效應。

不外，愛因斯坦不久就迎來了打臉。那時，有個天文學家叫哈勃。他在不雅測銀河系外的大部門星系時，他就發現，星系都在遠離我們，并且是距離的逐漸變遠，并且是越遠，遠離我們的速度越快。

若是這是天體在活動，那應該是應該是有的在接近我們，有的在遠離，而不是他不雅測到的現象。于是，就有科學家提出，宇宙膨脹是合適哈勃的不雅測成果，并且也合適愛因斯坦的引力場方程的描述。

據說，當愛因斯坦得知哈勃的偏向時，就暗示給引力場方程添加一個宇宙學常數是他平生傍邊做過最悔怨的一件事。

按照哈勃的發現，似乎宇宙學常數應該被請出引力場方程。可千萬沒有想到，這件工作后來又發生了反轉。

按照理論，宇宙大爆炸之后，宇宙發生猛烈的膨脹。可是我們所處的是一個物質本家兒導的宇宙，物質是表現出引力感化的。是以，膨脹的速度會因為物質的引力，呈現出減速膨脹。科學家也一向是這樣的認為。可是，到了1998年，就有科學家發布了他們不雅測Ia型超新星的成果，這個成果告訴我們，宇宙非但沒有減速膨脹，相反，宇宙在加快膨脹。