现代科学家为宇宙的起源建立了什么模型?
目前主流是大爆炸模型,其中广义相对论的应用成为标准宇宙模型。注意,所谓的标准不一定是唯一的、准确的。只是当今技术下的标准。
1.计算宇宙的年龄就可以求解相应的爱因斯坦引力场方程。当然,情况越接近真相,结果就越准确。这主要体现在能量动量张量的构成上。如有必要,应考虑量子力学效应。
2.诺奖获奖作品《3K宇宙微波背景辐射》是BIGBANG理论的有力证据。哈勃常数的精确测量可以得到宇宙当前的膨胀速度,也可以粗略估计宇宙的年龄。同时通过求解场方程可以得到所谓的“临界密度”,决定宇宙最终的演化结果是“无限膨胀”?还是“膨胀到一定阶段再依次收缩”?
3.在大尺度上,宇宙的特点是密度均匀,各向同性。注意是“大范围内”,接近实际观察。这就是所谓的“宇宙学原理”。当然,在小范围内,密度可以是不均匀的,各向异性的。但宇宙学研究的是大尺度,所以“宇宙学原理”成立。
4.另外,我想提一下场方程中的“宇宙常数”这一项。目前的观测已经证实了暗物质和暗能量的存在,这可能与场方程中的“宇宙常数”有关。
以上是标准宇宙模型的基础