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科学家:数学证明,宇宙源自虚无

脑洞大开 爱 好奇 1891浏览 0评论 来自:IT之家

现代宇宙学的一个重要理论是宇宙诞生于创世大爆炸。大爆炸(Big Bang)不仅仅是一个理论而且有众多证据支持,这些证据包括宇宙微波背景辐射和宇宙的持续膨胀。但大爆炸的缘起仍然是一个谜团,宇宙学家提出的一种解释是宇宙是自发形成的,大爆炸是真空量子涨落的一个结果。

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这听起来有理,但你能证明它吗?中科院武汉物理与数学研究所的研究人员在预印本网站发表论文(PDF),用数学证明宇宙确实是源自虚无的真空。数学证明是基于Wheeler-DeWitt方程。

20世纪上半叶,一些宇宙学家试图将物理学的两大支柱:量子力学和广义相对论结合起来,但都徒劳无功。物理学家John Wheeler和Bryce DeWitt提出的Wheeler-DeWitt方程就是量子引力/大一统理论的一个数学框架。

数学证明的一个核心是海森堡的测不准原理,亚稳态假真空的波动有可能允许一个微小的真空存在。这种现象发生之后,会出现两种可能性:如果真空泡没有快速膨胀,它会立即消失;如果真空泡膨胀到足够大,宇宙的诞生将是不可避免的。研究人员称,他们证明微小的真空泡一旦存在,它有机会以几何级数膨胀。

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