為什麼我們的宇宙看起來像這樣？特別是，為什麼我們只在宇宙中體驗三個空間維度時，例如，超聲理論聲稱存在十個維度 - 九個空間維度和時間的第十個維度？
日本科學家認為，他們可能對三維宇宙如何從最初的九個方面出現。他們描述了他們新的超級計算機計算在即將發表的論文中模擬我們宇宙的誕生物理評論信。
在深入研究思維細節之前，有一些背景是有幫助的。
關於宇宙如何出生的大爆炸理論得到了一些令人信服的觀察證據的支持，包括測量宇宙微波背景和元素的相對豐度。
但是，儘管宇宙學家可以在大爆炸的幾秒鐘內及時凝視，但在實際時刻出現的那一刻，整個宇宙只是一個很小的觀點 - 嗯，那時，我們認識和愛的物理學崩潰了。我們需要一種新的理論，將相對論與量子力學結合在一起，以使那一刻有意義。
在20世紀的過程中，物理學家艱苦地拼湊了一個相當有效的物理學“標準模型”。他們想出的模型幾乎作品，不訴諸額外的維度。儘管它們各自的強度差異，但它將電磁學與強和弱的核力量（幾乎不可能的高溫下）融合在一起，並為大型的亞原子顆粒的“家族”提供了一個整潔的理論框架。
但是有一個漏洞。標準模型不包括重力力。這就是為什麼珍妮特·溫特森（Jeanette Winterson）小說的物理學家喬夫（Jove）腸道對稱性，稱標準模型為“飛篷” - “大，醜陋，有用，涵蓋了您想要的東西，忽略了重力”。 SuperString理論旨在堵塞該孔。
拉弦
根據弦理論家的說法，我們每天都有三個全尺寸的空間維度，時間的一個維度，六個額外的尺寸在普朗克尺度上擠滿了紙張，如紙的紙質。就像這些維度一樣小，字符串 - 自然界中最基本的單位，以普朗克量表的震動向下振動 - 甚至更小。
所有物質（和所有力）均由這些振動組成 - 包括重力。弦振動的方式之一與介導重力的粒子相對應。
瞧！現在已經量化了一般相對論。這意味著弦理論可用於探索我們宇宙誕生的無限小點（或者就此而言，是黑洞中心的奇異性）。
破碎的對稱性
還有一個皺紋，這就是整個額外維度的整個業務，當我們目前所經歷的世界只有三個。物理學家已經為這可能發生的方式擊敗了一個令人信服的假設場景。
在大爆炸之前，宇宙是一個完全對稱的九維宇宙（或十個，如果您添加時間的尺寸），所有四個基本力量都在難以想像的高溫下統一。但是這個宇宙高度不穩定，並在兩部分中破裂，發出了巨大的衝擊波，通過胚胎宇宙迴盪。
結果是兩個單獨的空間時間：我們居住的三維三維的時間，而六維的六維時間隨著我們的擴張而猛烈地收縮，收縮成一個很小的普朗克球。隨著我們的宇宙擴大和冷卻，這四個力量從重力開始。今天我們周圍看到的一切都是原始破碎的九維宇宙的碎片。
想像一下，您正試圖在洗衣日做床，但是床單在洗滌過程中略微縮小。您設法使其適合床的所有四個角落，但是床單緊密地伸展，以至於無法保持到位。
織物上有太多的壓力，因此一個角不可避免地會彈出鬆動，導致床單在該位置捲曲。當然，您可以將該角強加回去，但是再次，這種壓力將被證明太多了，另一個角落會彈出。
像床單一樣，最初的十維時空結構在超對稱狀態下緊緊伸展。但是緊張局勢變得太大了，時空分為兩分。一部分curl縮成一個緊密的小球，而災難性宇宙裂紋的餘震使另一部分迅速擴張，這是一個被稱為通貨膨脹的時期。這成為我們可見的宇宙。
分娩痛
發生這種情況的機制是什麼？對於十維宇宙，超對稱性的破裂有數百萬種方法。因此，三個空間維度是否有一些特殊的東西會導致在我們自己的宇宙中偏愛這種配置？新的模擬可能有助於闡明為什麼這種對稱性破裂可能會以其方式展開。這就是日本模擬所顯示的：宇宙在其出生時具有九個空間維度，但只有三個宇宙經歷了擴張。這是關於三維宇宙如何從九個維空間中出現的第一個實用證明，提供了強有力的支持，以支持該理論的有效性。
Jun Nishimura（Kek），Asato Tsuchiya（Shizuoka University）和Sang-Woo Kim（大阪大學）使用稱為IKKT Matrix模型的弦樂理論（以1996年在1996年開發它的科學家命名，Ishibashi，Kawai，Kawai，Kitazawa和Tsuchiya）來解決問題。它旨在建模字符串的複雜相互作用。
出於非常複雜的技術原因，原始的IKKT矩陣模型與現實世界之間的聯繫有些模糊，主要是因為（a）它假設較弱的相互作用，而實際上字符串之間的相互作用很強； （b）計算中時間的變量在數學意義上並未將其視為“真實”。這些新的模擬假設了強烈的相互作用，並將時間視為真實變量。
因此，要點消息是，弦樂理論家現在擁有一個有用的工具，可以通過計算機模擬來分析超弦理論的預測，從而闡明了諸如通貨膨脹，暗物質和加速宇宙膨脹之類的棘手問題。這也解釋了為什麼我們的宇宙看起來像這樣。
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