时空来源未解之谜物理学对时空起源的探索
虽然很难找到支持证据,因果集合论还是提供了其他一些可检验的预测,一些物理学家利用计算机模拟得到了更多结果。其中一种理论观点可追溯到上世纪90年代初,大致上认为,普通时空由某种未知的基本成分构成,这些成分是微小的块体,淹没在混乱的量子涨落的海洋中,随后这些时空块自发地粘合在一起而形成更大的结构。
最早的研究是较令人失望的,荷兰内梅亨大学物理学家雷内特·罗尔说。时空的“基本之砖”是一种简单的超级金字塔,即三维四面体的四维形式。通过模拟的粘合规则让它们自由结合,结果就成了一系列奇幻的“宇宙”,有的有太多维度而有的太少,它们自己会折叠起来或破成碎片。“就像是一场自由混战,任何东西无法恢复原状,类似于我们周围所看到的一切。”罗尔说。
但是,像索尔金、罗尔他们的发现增加了改变一切的因果性。毕竟时间维度与三维的空间维度不同,罗尔说,“我们不能在时间中来回旅行。”所以她的研究小组对模拟做了改变,以保证后果不会跑到原因的前面。然后他们发现,时空小块开始持续地自行组装,成为光滑的四维宇宙,其性质正和我们所在的宇宙类似。
有趣的是,这一模拟还暗示了在大爆炸之后不久,宇宙在婴儿期时只有二个维度:一维空间和一维时间。还有其他尝试推导量子引力方程的实验也得到了同样预测,甚至还有人提出,暗能量的出现是我们的宇宙正在发展出第四空间维度的一个信号。其他人还证明了,在宇宙早期的二维阶段可能形成一些花纹,类似于我们在宇宙微波背景上所看到的那样。
全息论
与此同时,范拉姆斯东克在全息理论的基础上,对时空的产生提出了另一种完全不同的设想。黑洞以一种类似全息的方式在其表面存储了所有的熵,美国普林斯顿高级研究院的弦理论学家胡安·默尔德希纳最早给这一理论构建了一个明确的数学公式,并在1998年发表了他的全息宇宙模型。在该模型中,三维的宇宙内部包含了弦和黑洞,只受万有引力控制,而它的二维边界包含了基本粒子和场,服从普通量子法则而无需万有引力。
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