天穹经三第四章近代各理论模型下的天体运动二

    二节：几种静态宇宙观

    关于牛顿宇宙学，他从接到这样一封来信：指出根据牛顿的引力定律宇宙中的所有恒星最终必须相互吸引到一块而形成一个大火球。

    对此，牛顿回信答复：

    ......假如太阳及其行星以及宇宙内的物质，在整个宇宙空间中是均衡地分布的话，每一个粒子对所有其它物质都有一种内在的力作用，而且这些物质所分布的空间是处于无限的关系，那么在空间以外的物质借助其引力将会向空间之内的所有物质靠拢，最终会落到在整个空间的中央而由此形成一个很大的球状物。

    牛顿就此而提出的宇宙必然是无限的时空关系，空间内所有恒星又必须是均等相互分开的。

    可是他又很快地意识到，原因是这一解决方法极为的不稳定，因为任何恒星之间的均衡距离稍有偏差，就会导致造成整个宇宙崩溃的连锁反应。

    不过，他还特别强调牛顿宇宙学必然是一个为无限时空关系的宇宙，在一个表现为无限时空关系的宇宙里，将人类所认知的知识推广进去，似乎没有任何意义。

    在无限时空中的宇宙，物质概念也可以成无限的分布：

    不过这是我们去无法想象的理念——或者已超出人类思维所理解的程度。

    当然，当时的牛顿还没有意识到在宇宙里还有通过膨胀【排斥力作用】以对抗会将宇宙拉到一起的引力的可能性。

    牛顿曾经指出，当一个物体处于运动状态时，其运行与观察者的运动呈相对的关系。

    比如，当坐在马车里的乘客在车上往外抛出一个球时，对于该乘客而言，此球可能只跑了2英尺远，可是对于站在路旁看马车跑过去的人来讲，此球可能飞出了20英尺，原因是马车运行距离必须加到球运动的距离上。

    爱因斯坦是现代宇宙学的奠基人之一，他于1915年提出了广义相对论，成为了现代宇宙学的理论工具。

    1917年根据狭义相对论提出的宇宙模型：主张宇宙是一个体积有限而没有边界的静态弯曲封闭体，克服了牛顿理论中与无限宇宙存在的矛盾。

    是第一个自洽统一的动力学宇宙模型，是现代宇宙学理论的开端，膨胀的宇宙模型或者是以宇宙膨胀为前提的宇宙模型。

    牛顿力学宇宙所描述的宇宙，不但空间是呈无限的概念，而且物质的分布也可以呈无限的概念，那么爱因斯坦提出的宇宙学模型，所展现的空间是没有边境的，然而物质的分布却存在一个有限的时空概念。

    假设宇宙所展现的三维空间上是有限无边的话，其里面的物质只相互吸引而不排斥，肯定是不会形成一个稳定的而不随时间变化的宇宙——也就是遇到了牛顿当时同样的一个问题，空间内任何恒星之间的均衡距离稍有偏差，就将导致整个宇宙物质的崩溃而发生的连锁反应。

    于是爱因斯坦在他的场方程中加入一个以“气”排斥作用的项——即宇宙常数。

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