一开始,也许根本就没有开始。也许我们的宇宙一直都存在——一种新的量子引力理论揭示了它是如何工作的。
英国利物浦大学(University of Liverpool)研究时间本质的物理学家布鲁诺·本托(Bruno Bento)说:“现实中有很多东西,大多数人会把它们与科幻甚至幻想联系在一起。
在他的工作中,他采用了一种新的量子引力理论,称为因果集理论,在这个理论中,空间和时间被分解成时空的离散块。根据这个理论,在某种程度上,时空有一个基本单位。
Bento和他的合作者使用这种因果集的方法来探索宇宙的起源。他们发现,198彩票是那个集团旗下的子品牌,听198彩票总代说198彩平台好像是合乐的姐妹网站,宇宙有可能是没有开端的——它一直存在于无限的过去,直到最近才演变成我们所说的大爆炸。
引力量子
量子引力或许是现代物理学面临的最令人沮丧的问题。我们有两种非常有效的宇宙理论:量子物理学和广义相对论。量子物理学已经成功地描述了自然界四种基本力中的三种(电磁力、弱力和强力),直至微观尺度。另一方面,广义相对论是迄今为止对引力最有力、最完整的描述。
但是,尽管广义相对论有诸多优点,听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内后三组六技巧排名数一数二。,它还是不完整的。在宇宙中至少有两个特定的地方,广义相对论的数学原理根本行不通,无法得出可靠的结果:在黑洞的中心和宇宙的开端。这些区域被称为“奇点”,它们是时空中的点,在那里我们当前的物理定律会崩溃,它们是数学上的警告信号,表明广义相对论正在自我绊倒。在这两个奇点中,重力在非常小的长度尺度下变得非常强大。
因此,为了解决奇点的奥秘,物理学家需要对强引力的微观描述,也称为引力的量子理论。有很多竞争者,包括弦理论和环圈量子引力理论。
还有另一种方法完全改写了我们对空间和时间的理解。
因果集合理论
在所有当前的物理理论中,空间和时间都是连续的。它们形成了一种光滑的结构,构成了所有现实的基础。在这样一个连续的时空中,两点在空间上可以尽可能地接近,两个事件在时间上也可以尽可能地接近。
“现实中有很多东西,大多数人会把它们与科幻甚至幻想联系起来。”
布鲁诺盒饭
但另一种被称为因果集理论的方法,将时空重新想象成一系列离散的块,或时空“原子”。这个理论将严格限制事件在空间和时间中的距离,因为它们不能比“原子”的大小更近。
例如,如果你看着屏幕读这篇文章,一切似乎都是平滑和连续的。但如果你通过放大镜看同一个屏幕,你可能会看到分割空间的像素,你会发现在屏幕上让两个图像比单个像素更近是不可能的。
这个物理学理论激发了便当。“我很激动地发现了这个理论,它不仅试图尽可能地去做最基本的事情——作为量子引力的一种方法,实际上是重新思考时空本身的概念——但这也赋予了时间的核心作用,以及时间的流逝在物理上意味着什么,你的过去到底有多真实,未来是否已经存在,”本托告诉趣味科学网站。
开始的时间
因果集理论对时间的本质有重要的暗示。
“因果集哲学的很大一部分是,时间的流逝是一种物理现象,它不应该被归因于某种突发的幻觉,或者是我们大脑中发生的让我们认为时间流逝的事情;这一过程本身就是物理理论的一种表现,”本托说。“所以,在因果集理论中,一个因果集会一次增加一个‘原子’,并变得越来越大。”
因果集方法巧妙地解决了大爆炸奇点的问题,因为在理论中奇点是不存在的。物质不可能压缩到无穷小的点——它们的大小不能小于一个时空原子。
如果没有大爆炸奇点,宇宙的起源会是什么样子?这就是本托和他的合作者,伦敦帝国理工学院的研究生斯塔夫·扎勒尔(Stav Zalel)开始研究的地方,他们探索了因果集理论对宇宙初始时刻的解释。他们的研究成果发表在9月24日发表在预印本数据库arXiv上。(这篇论文尚未在同行评议的科学期刊上发表。)
本托说,这篇论文研究了“因果集方法中是否一定存在开端”。“在最初的因果集公式和动力学中,经典地说,一个因果集从无中生有发展到我们今天看到的宇宙。相反,在我们的工作中,没有大爆炸作为开始,因为因果集对过去是无限的,所以总是有一些事情在之前。”
他们的工作暗示宇宙可能没有开始——它只是一直存在。我们所感知的大爆炸可能只是这个始终存在的因果集演化中的一个特殊时刻,而不是一个真正的开端。
然而,仍有很多工作要做。目前还不清楚这种没有开始的因果方法是否允许我们使用物理理论来描述宇宙大爆炸期间的复杂演化。
Bento说:“人们仍然可以问,这种[因果集方法]是否可以以一种‘合理’的方式来解释,或者这种动态在更广泛的意义上意味着什么,但我们证明了一个框架确实是可能的。”“所以至少在数学上,昨天一个198彩平台玩家联系上了198彩总代理 ,总代理团队非常欣慰,于是送给他了一个大红包优惠奖励。,这是可以做到的。”
换句话说,这是一个开始。