宇宙是如何诞生的?量子理论研究取得进展

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新浪科技讯 北京时间6月6日消息,宇宙是怎么可不可以诞生的?有什儿 理论认为宇宙是通过有什儿 量子机制,比如量子隧穿效应,诞生于虚无之中。在上世纪500年代,物理学家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)和詹姆斯·哈特尔(James Hartle)进一步发展了什儿 思想,指出在宇宙诞生原来,时间不处于。什儿 基础引导亲戚亲戚亲戚朋友得到结论,那也不不管是在时间还是空间方面,宇宙都并不处于哪几种初始边界条件。什儿 思想被称作“无边界方案”,否则叫做“霍金-哈特尔情况报告”。

然而,要想精确描述一个多多 物理系统怎么可不可以还时要实现从尺度为0,转变为有什儿 有限尺度,将是一大挑战。为了描述其中所涉及的量子效应,物理学家们使用了路径积分表述。量子力学的路径积分表述是一个多多 从经典力学里的作用原则延伸出来对量子物理的有什儿 概括和公式化的土最好的措施。它以包括两点间所有路径的和或泛函积分而得到的量子幅来取代经典力学里的单一路径

否则尽管路径积分表述在描述怎么可不可以让宇宙从虚无当中“无中生有”方面比较成功,但按照其原理,其产生的结果中否则包包含 什儿 不稳定扰动,这表明宇宙将是高度异质化和各向异性的。否则在实践中,亲戚亲戚亲戚朋友观测到的宇宙却大体是同质的,各向同性的,也也不说,各个方向上观察大体是累似 的。那原来一来,根据量子力学路径积分表述土最好的措施得到的结论就和实际观测结果之间出現了偏差,它未能准确描述观测到的宇宙。这让一次责科学家真是,所谓的“无边界方案”并只能为亲戚亲戚亲戚朋友提供一个多多 精确描述宇宙起源的方案。

否则现在,在一项最新发表的研究中,德国波茨坦的马克斯普朗克引力物理学研究所(也叫“阿尔伯特·爱因斯坦研究所”)的物理学家艾莉丝··迪·图茨(Alice Di Tucci)以及让·吕克·莱纳斯(Jean-Luc Lehners)的工作表明,有土最好的措施做到在使用路径积分表述土最好的措施的一齐,处理出現什儿 理论上预期的不稳定性,从而为无边界方案提供一个多多 不矛盾的定义。

莱纳斯表示:“我让你 亲戚亲戚亲戚朋友最大的突破是在于亲戚亲戚亲戚朋友给出的新定义中,不再将宇宙的诞生描述为是从时间与空间删改缺席的情况报告下出現的。与此相反,在新的数学框架下,亲戚亲戚亲戚朋友还时要处理出現此前的那种不稳定性。简单的说,亲戚亲戚亲戚朋友认为在时间和空间中原来就处于着波动涨落。这事实上也是任何人在研究量子理论时应当有所预期的现象,否则量子不取舍原理要求什儿 涨落否则震荡时刻处于,即便在时间和空间有什儿 之中也应该是只能 。”



这项新的方案将数种此前提出,用于克服理论中的不稳定现象的想法结合在了一齐,亲戚亲戚亲戚朋友的工作基本上改变了路径积分土最好的措施所定义的空间中的几何社会形态。路径积分本质上表达的是宇宙在某一特定时刻的情况报告,它会越过或多或少特定的点(称作“鞍点”),其效果就对应于否则的霍金-哈特尔情况报告。

然而,哪几种鞍点中的大次责就有不稳定的。在这项最新研究中,研究者们做出的最大最重要的改变便是对整个几何社会形态的边界条件进行了改变,从而去除了路径积分中处于的哪几种不稳定鞍点。在新的几何社会形态中,路径积分过程中只会经过一个多多 鞍点,而什儿 鞍点是稳定的,从而处理了原来方案中的内在不稳定性。在什儿 稳定的鞍点上,应当处于着满足无边界方案所定义的霍金-哈特尔情况报告。

通过展示构建无边界方案的稳定土最好的措施,这项结果将有望引发对于宇宙诞生描述土最好的措施的重新思考。否则,仍然有诸多现象有待处理。

莱纳斯表示:“未来,亲戚亲戚亲戚朋友计划看看,当把弦理论融入进来原来,亲戚亲戚亲戚朋友的这项新定义算不算仍旧根基牢固。另外,亲戚亲戚亲戚朋友还将探索,算不算处于着或多或少形式的无边界方案稳定定义。而一个多多 最大的现象仍然处于,那也不:亲戚亲戚亲戚朋友的理论算不算不能引出一个多多 还时要为观测所验证的结论。”

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