爱因斯坦的宇宙论

爱因斯坦的宇宙论

根据爱因斯坦自己的理论，空间的维数由构成空间的物质总量决定，存在的物质越多，空间越小，反之亦然。只有构成宇宙的物质最终不存在时，才能在文字上证明空间是无限的。空间延伸的无限性由构成其物质的递减性决定。我们通过天文望远镜所观测到的太空以外的区域有多少物质存在，我们无法估计。但我们认为，这些空间区域的物质似乎是由较均匀分布的河外星云构成。

根据已经知道的这些物质的质量，哈勃估算太空物质的密度大约是水的1.5×10^－31倍。根据这一假设，这种物质以此种密度充斥整个太空，这其中包括我们的天文望远镜还未捕捉到的部分。我们现在能十分确切地计算出宇宙的半径是840亿光年，或者说是距离目前我们所能观测到的最远物质的600倍，环绕太空的全程是5 000亿光年。根据爱因斯坦的理论，我们通过天文望远镜观测到的1.4亿光年的太空也只是整个宇宙的一小部分，这就好像是某种物质的十亿分之一。因此，仍有大量的未知空间等待着我们去探索，这是不用惊奇的。

人类拥有天文望远镜只有300年的历史，而人类在地球上已经生活了30万年了。我们很难要求自己在如此短的时间内就探测到整个宇宙太空。

我们的天文探索者们只能在地球表面对太空点进行逐一观测，他们始终不能离开地球这个圈子而到地球之外的空间进行观测。正如早期的地理学家试图通过已知的绕地球表面一周的某段弧线长度来测量出地球的大小一样，天文学家们也试图用这种方法测算出整个宇宙的大小，所以他们不停地从宇宙的一个地方观测到另一个地方，以确定宇宙的弧线长，从而测出宇宙的大小来。

认为广义相对论只是一个有趣的猜想的时代已经过去了很长一段时间。广义相对论不仅证明了行星运动现象（在此之前，牛顿的万有引力定律没能成功地解释它），而且预言了其他现象。比如在日食的时候，当太阳附近恒星的光线通过太阳的引力场时，光线会发生偏折，从而导致恒星位置的明显移动，以及恒星光谱线向红端有一些移动。当这个预言第一次提出时，受到很大程度的怀疑，但最终的结果是，通过天文观察完全证实了它的存在。事实上，这个理论已经成为我们现在研究宇宙的一个普通工具，用它能测出天狼星暗伴星的直径，同时也能用来分辨行星状星云中的恒星种类。

然而，广义相对论并不是通向爱因斯坦宇宙论的唯一道路。相对于前人它可能是正确的，相对于后人它又可能是不正确的。广义相对论虽然只认定了宇宙中的一小部分特点，但给后人开辟了一些探索的方法。这些已知的一小部分可以被分开重新组成一个整体。爱因斯坦独特的宇宙观并不能因此使他完全获得有关广义相对论方面的荣誉。事实上，爱因斯坦的宇宙论近来在一定程度上受到冷落，似乎可能被另一种宇宙论代替，那就是德·西特（De Sitter）提出的宇宙论。1917年，他又对这一理论的具体细节作了进一步阐发。