爱因斯坦有限无界宇宙模型

1917年爱因斯坦发表了论文《根据广义相对论对宇宙学所做的考查》，提出了一个崭新的宇宙观，指出我们可能生活在一个有限无边界的空间中，描述这个空间的几何不是欧氏几何，而是黎曼几何。在这个宇宙模型里，现实的三维空间是一个无边界空间，无论向哪个方向运动都永远走不到尽头，不可能遇到边界。宇宙中所有位置都具有同等地位，宇宙没有中心。但是，由于宇宙中充满物质，存在引力场，根据相对论，宇宙的三维空间是弯曲的、有限的，这就可以摆脱奥伯斯悖论的困境。我们可以将有限无界宇宙和地球表面类比，想象一下地球表面，地表显然是有限的，可是没有一个地方是中心，也没有一个边界，在地球表面朝任何方向移动，都不会遇到边界。

爱因斯坦一开始用引力场方程描述的宇宙是动态的，可爱因斯坦所处的时代，人们普遍认为宇宙应该是静态的。为了得到一个稳定的静态宇宙模型，他在引力场方程中加了一个常数项。那个常数被称为宇宙学常数，可以用来产生一个斥力，以抗衡引力，保持静态宇宙。1929年哈勃对星系的观测结果确立了宇宙膨胀的事实，爱因斯坦放弃了宇宙学常数，并称之为他一生中最大的错误。20世纪末的超新星观测结果显示，宇宙在加速膨胀，科学家推断应该存在一种斥力在驱动宇宙加速，而原本用于抗衡引力的宇宙学常数正好可以作为暗能量的候选者，宇宙学常数再次登上历史舞台。