【天文物理】愛因斯坦原來曾經這樣想

■大名鼎鼎的愛因斯坦在1931年就有穩恆態宇宙的想法。

作者|Davide Castelvecchi
編譯|陳冠吟

AFBFEEEB-EDF5-4115-B5F0E327E783DCF3_article  宇宙的起源一直是科學家欲解的謎,其中有「大爆炸理論」(Big Bang theory)和「穩恆態宇宙論」(steady state theory)兩種。在1920年代,美國天文學家愛德溫‧哈伯(Edwin Hubble)發現遠處的星體總是遠離地球而去,且宇宙不斷在擴大,這就是大爆炸理論。照這個理論來說,宇宙一開始應該是一個密度非常高的原生湯(primordial broth)。不過,在1940年代晚期,弗雷德‧霍伊爾則認為宇宙會持續擴張,但保持在一定密度,新的物質不斷地加進來,形成銀河和星球。霍伊爾的宇宙是無窮大的,所以不會因新物質而擴大,宇宙保持在穩恆態(steady state)。

但,這跟愛因斯坦有什麼關係呢?

最近,愛爾蘭瓦特福技術學院(Waterford Institute of Technology)的物理學家可馬‧歐萊法(Cormac O’Raifeartaigh)發現,愛因斯坦檔案館(Albert Einstein Archives)中,某張原本被認為是另一個理論的手稿,證明愛因斯坦在1931年就已有和霍伊爾類似的想法。這段手稿的意思為:「為了保持一定密度,新的粒子物質必須不斷成形」歐萊法和同事對這項發現大為驚訝,已將這段手稿上的德文翻譯成英文,張貼在arXiv 預印本文獻庫(C. O’Raifeartaigh et al. Preprint at http://arxiv.org/abs/1402.0132; 2014),也把研究結果投到歐洲物理期刊(European Physical Journal)上。

這張手稿放在檔案館已有數十年之久,卻沒人注意到這張紙上記錄了愛因斯坦曾經對宇宙爆炸論持有不同的看法。

此研究的共同作者,劍橋大學(University of Cambridg)的科學史學家西門‧密頓(Simon Mitton)說「這個發現證實霍伊爾不是說空話。」單憑愛因斯坦曾經有過類似的想法,就能讓霍伊爾在物理學辯論穩恆態宇宙理論時更有說服力。歐萊法說:「如果霍伊爾早知道,他就能用這個(愛因斯坦的想法)來打擊對手了。」

根據愛因斯坦的手稿,他相信相對論能推斷出無生源論,但他後來發現計算中出了問題,所以把其中一個數字劃掉了。歐萊法和他的同事認為,愛因斯坦可能覺得這個想法行不通,所以就擱置一旁。後來再也沒有任何記錄顯示愛因斯坦曾提過這些計算式。研究人員說,愛因斯坦曾經試圖推斷出穩恆態宇宙,顯示他一直以來都不喜歡宇宙爆炸論,而當天文學家找出宇宙擴張的證明時,愛因斯坦不得不放下他過去對靜態宇宙的論點,穩恆態宇宙的想法也就隨之而來了。

 

 

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研究出處:"Einstein's Lost Theory Uncovered

譯者:陳冠吟 科教中心特約寫手,從事科普文章編譯。
責任編輯:Kerina Huang

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