穩態理論

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索

穩態理論英语Steady State Theory),又譯為穩恆態理論恆穩狀態學說,是物理宇宙学中的一個宇宙模型假說。穩態理論假設,隨著宇宙擴張,新的物質會不斷產生,使宇宙符合完美宇宙學原理(Perfect Cosmological Principle)。

穩態理論與大爆炸理論同時出現,在20世紀前半獲得不少物理學家的支持。在1960年代後,隨著越來越多的天文學與物理學證據支持大爆炸理論,認為宇宙的年龄有限,現今穩態理論已被視為是過時的假說。

歷史[编辑]

根據廣義相對論的計算,宇宙為動態,其解可能是擴張或縮小的,愛因斯坦加入宇宙學常數,使宇宙保持靜態。1922年,物理學家亞歷山大·弗里德曼提出弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规。1924年,再度提出弗里德曼方程,根據廣義相對論,提出宇宙正在擴張中的見解。1929年,在哈柏定律提出後,根據紅移現象,科學家認為宇宙正在擴張中,愛因斯坦因此抛棄了宇宙學常數與靜態宇宙模型。

1927年,乔治·勒梅特提出廣義相對論的一個解,建立弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规。在1932年,提出宇宙可能源自於單一原子的爆炸,之後一直擴張。第二次世界大戰結束之後,根據乔治·勒梅特的想法,乔治·伽莫夫提出太初核合成假說。拉尔夫·阿尔菲罗伯特·赫尔曼根據乔治·伽莫夫的理论,预言了宇宙微波背景辐射的存在。這派的見解,後來被統稱為大爆炸理論。

物理學家詹姆士·金斯在1920年代提出另一個概念,認為假設宇宙中不斷產生新物質,在符合哈柏定律與廣義相對論的前提下,宇宙仍然可能保持穩定。1948年,物理學家弗雷德·霍伊尔湯馬士·戈爾德赫爾曼·邦迪(Hermann Bondi)等人,重新審視詹姆士·金斯的想法,正式提出穩態理論,以對抗大爆炸理論。穩態理論認為,雖然宇宙正在擴張中,但是從長遠的時間來看,它仍然是靜止的,仍然符合完美宇宙原則,沒有開始或結束。

1960年代開始,類星體電波星系的發現,顯示了穩態理論的缺陷。根據大爆炸理論,這類星體只會存在於遠方,但是根據穩態理論,這類星體應該會平均存在於宇宙各處。觀測的結果,不支持穩態理論的預測,在此之後,物理學界開始倒向於大爆炸理論。1965年,宇宙微波背景辐射的發現,讓主流物理學界廣泛接受大爆炸理論對宇宙的描述比穩態理論正確。穩態理論認為宇宙背景幅射起源自古代星辰,散布在宇宙各地。但是科學家發現宇宙背景輻射在各個方向都是平均的,因此很難認定它源自於幾個不同的起源地。宇宙背景輻射沒有出現極化,不符合穩態理論的散布假說。包括史蒂文·温伯格史蒂芬·霍金等人皆認為這證明了穩態理論是錯誤的。

2014年3月17日,哈佛-史密松天體物理中心的天文學家宣佈利用BICEP2探測器在宇宙微波背景中觀測到重力波的效應,一經證實,這將成為宇宙暴脹大爆炸理論的強烈證據。理论物理学家Adam Falkowski已经发现了BICEP分析中的一个潜在问题:要研究宇宙微波背景辐射,必须要先清除前景辐射。[1]

参考文献[编辑]

  1. ^ http://resonaances.blogspot.se/2014/05/is-bicep-wrong.html?m=1

註釋[编辑]