牛顿宇宙学

牛顿宇宙学（Newtonian cosmology），理学-天文学-宇宙学-牛顿宇宙学，建立在牛顿时空观、牛顿运动定律和牛顿引力定律基础上的宇宙学理论。牛顿本人在《自然哲学的数学原理》（1687）中注意到遥远的恒星位置几乎不动，进而推测：在无限的宇宙中，恒星遍布宇宙，它们之间的引力相互抵消。这样的静态宇宙，是牛顿宇宙学的雏形。然而，牛顿的静态宇宙模型极端不稳定（恒星密度的微小扰动会指数增长），并且受到奥伯斯佯谬等难题的困扰。20世纪初，广义相对论的提出和宇宙膨胀的发现奠定了现代宇宙学的基础。牛顿引力理论是广义相对论的“非相对论”近似：广义相对论在接近静态的弱引力场中，对低速运动物体的描述可以简化为牛顿引力。对于很多具体问题（例如模拟宇宙大尺度结构的形成和演化）而言，牛顿宇宙学比广义相对论宇宙学简单得多，精度上也往往满足要求。因此，在了解牛顿宇宙学局限性的前提下，我们仍可以小心地把牛顿宇宙学应用到膨胀的宇宙，来理解和研究宇宙的很多性质。宇宙学中的两个基本问题是：①宇宙如何膨胀。②物质在膨胀的宇宙中如何演化。这两个问题都可以在牛顿宇宙学中得到解释。