融化你的大腦！斯蒂芬·霍金關於我們宇宙的最終理論剛剛發表

開創性的物理學家史蒂芬·霍金在去世前給我們留下了最後一個閃閃發光的光輝：他的最後一篇論文，詳細描述了他關於宇宙起源的最後一篇理論，與來自KU Leuven的Thomas Hertog合著。

今天發表在《高能物理雜誌》上的這篇論文提出，宇宙遠沒有現在多元宇宙理論所暗示的那麼複雜。

它基於一個叫做「永恆的通貨膨脹」的概念，該概念於1979年首次提出並於1981年出版。

大爆炸之後，宇宙經歷了一個指數膨脹的時期。然後它變慢，能量轉化成物質和輻射。

然而，根據永恆膨脹理論，一些空間的氣泡停止膨脹或減速，形成一個靜態空間的小的分形終端。

與此同時，在其他空間的氣泡中，由於量子效應，通貨膨脹從未停止——導致無數的多重宇宙。

根據這個理論，我們在可觀測的宇宙中所看到的一切，都包含在這些氣泡中——在這種氣泡中，膨脹停止了，從而形成了恆星和星系。

膨脹的多元宇宙的可視化。

霍金解釋說:「通常的永恆膨脹理論預測，在全球範圍內，我們的宇宙就像一個無限的分形，由不同的口袋宇宙組成，由一個膨脹的海洋隔開。」

「當地的物理和化學規律可以從一個口袋宇宙到另一個口袋宇宙，它們共同構成一個多元宇宙。」但我從來都不喜歡多元宇宙。如果多元宇宙中的不同宇宙的尺度是大的或無限的，那麼這個理論就不能被檢驗。

即使是「永恆的通脹模型」的最初設計者之一，近年來也否認了這一點。

普林斯頓大學(Princeton University)的物理學家保羅?斯泰因哈特(Paul Steinhardt)曾公開表示，該理論解決了這個問題，這是為了解決——讓宇宙，好，普遍與我們的觀察一致——並將其轉移到一個新的模型上。

霍金和Hertog現在都在說，永恆的通脹模型是錯誤的。這是因為愛因斯坦的廣義相對論在量子尺度上被打破了。

Hertog解釋說:「通常關於永恆膨脹的問題是，它假設一個現有的背景宇宙根據愛因斯坦的廣義相對論發展，並把量子效應看作是圍繞著它的小波動。」

宇宙氣泡

然而，永恆的通貨膨脹的動態消除了古典和量子物理之間的分離。因此，愛因斯坦的理論在永恆的通貨膨脹中崩潰了。

新的理論是基於弦理論的，這是一種試圖將廣義相對論與量子理論相協調的框架，它用微小的振動的一維弦代替粒子物理中的點樣粒子。

在弦理論中，全息原理提出空間的體積可以在低維度的邊界上描述;所以宇宙就像一個全息圖，在這個全息圖中，三維空間中的物理現實可以從數學上簡化為二維投影在它們的表面上。

研究人員開發了一種全息原理的變體，它將時間維度投射到永恆的通貨膨脹中，這使得他們無需依賴廣義相對論就能描述概念。

這使得他們可以在宇宙之初的空間表面上，用數學方法將永恆的通貨膨脹轉化為永恆的狀態——這是永恆的通貨膨脹的全息圖。

Hertog說:「當我們回溯宇宙的進化時，在某個時刻，我們到達了永恆的通貨膨脹的門檻，我們熟悉的時間觀念不再有任何意義。」

1983年，霍金和另一名研究人員、物理學家詹姆斯·哈特爾(James Hartle)提出了所謂的「無邊界理論」(no boundary theory)或「霍金-霍金國家」(Hartle-Hawking state)。他們提出，在大爆炸之前，有空間，但沒有時間。所以宇宙從一個點開始膨脹，但沒有邊界。

根據新的理論，早期宇宙確實有一個邊界，這讓霍金和Hertog能夠對宇宙的結構做出更可靠的預測。

「我們預測，我們的宇宙，在最大的尺度上，是相當光滑和具有全球有限的。所以它不是分形結構。

這一結果並沒有證明多重宇宙的存在，而是將它們縮小到一個更小的範圍——這意味著，如果這項工作可以被其他物理學家複製和證實，那麼多元宇宙理論在未來可能會更容易被檢驗。

Hertog計劃通過尋找可能是由永久膨脹產生的引力波來測試它。

這些波太大，不能被LIGO探測到，但是未來的引力波干涉儀，如天基的LISA，以及未來對宇宙微波背景的研究，可能會揭示它們。

該研究小組的研究已經發表在《高能物理學報》上。

本文來自互聯網，僅代表他人看法，未經證實之前以官網發布信息為準！！！

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！