物理學家聲稱，他們可能已經找到了期待已久的暗能量的解釋，這是一種推動宇宙加速擴張的神秘力量，這是一項新的預印式研究。
他們的計算表明，在最小的尺度上，時空行為以一種深刻的量子方式行為，與我們在日常生活中經歷的平穩，連續的結構截然不同。根據他們的發現，時空的坐標不會“通勤”，這意味著它們在方程式中出現的順序會影響結果。這類似於粒子的位置和速度在。
該量子時空的最引人注目的後果之一，如，它自然會導致宇宙加速。此外，研究人員發現，隨著時間的流逝，這種加速度降低的速率與深色能譜儀器（DESI）的最新觀察結果非常吻合。
“從我們的工作角度來看，您可以想到作為支持弦理論的第一個觀察證據，也許是弦理論和量子引力的第一個可觀察的後果，”研究合著者邁克爾·卡維奇（Michael Kavic）SUNY Old Westbury的教授通過電子郵件告訴Live Science。
宇宙擴張的奧秘
1998年，兩個獨立團隊 - 超新星宇宙學項目和High-Z Supernova搜索團隊 - 發現宇宙的擴張並沒有像以前認為的那樣放緩，而是在加速。他們通過研究遙遠的超新星來得出這一結論，看起來比預期的顯得昏暗。這種加速度暗示著一個神秘的實體滲透的空間，後來被稱為。
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但是，黑暗能源的起源仍然難以捉摸。一個流行的假設表明，它是由真空中的量子波動引起的，類似於電磁場中的量子波動。然而，當物理學家試圖根據這個想法計算擴張率時，他們的價值為120個數量級太大，這是一個驚人的差異。
最近的DESI觀察進一步使圖片變得複雜。根據，如果暗能僅僅是真空能，則其密度應隨著時間的流逝而保持恆定。但是，DESI數據表明加速度不是固定的，而是隨著時間的推移會減少 - 標準模型無法預測。
用弦理論解決奧秘
為了解決這些不一致之處，研究人員轉向弦理論，這是量子重力理論的主要候選者之一。與將基本粒子視為點狀的標準模型不同，字符串理論實際上是很小的，振動的，一維對象，稱為字符串。這些字符串取決於它們的振動模式，引起不同的顆粒，包括Graviton，假設的量子載體。
在新的紙該物理學家Sunhaeng Hur，Djordje Minic，Tatsu Takeuchi（Virginia Tech），Vishnu jejjjala（Witwatersrand）和Michael Kavic Applied String Themens在量子級分析時間時，該物理學家Sunhaeng Hur，Djordje Minic，Tatsu Takeuchi（弗吉尼亞理工學院）和邁克爾·卡維克（Michael Kavic）在量子級別分析弦樂的時間。
通過用字符串理論的框架替換標準模型的粒子描述，研究人員發現時空本身是固有的量子和非交通性的，這意味著坐標出現在方程式中的順序。
與經典物理學的這種根本偏離使他們不僅從實驗數據中，而且直接從基本的物理理論中得出了暗能的特性。他們的模型不僅產生了與觀察數據密切匹配的暗能量密度，而且還正確地預測了這種能量應隨著時間的推移而減小，與DESI的發現一致。
其結果最引人注目的方面之一是，暗能量的值取決於兩個截然不同的長度尺度：普朗克長度，量子重力的基本尺度，約為10⁻⁻錢厘米；以及宇宙的大小，遍布數十億光年。宇宙中最小和最大的尺度之間的這種聯繫在物理學上是高度不尋常的，並表明暗能與時空本身的量子性質深深相關。
卡維奇說：“這暗示了量子重力與本來應該是恆定的自然動力學特性之間的更深層次的聯繫。” “事實證明，我們隨身攜帶的基本誤解是，宇宙的基本定義特性實際上不是靜止的。”
實驗測試和未來的前景
儘管團隊對宇宙加速擴張的解釋是一個重要的理論突破，但仍需要獨立的實驗測試來確認其模型。研究人員提出了測試他們想法的具體方法。
Minic補充說，一條證據“涉及檢測複雜的量子乾擾模式，這在標準量子物理學中是不可能的，但應發生在量子重力中。”
當波（例如光或物質波）重疊並相互放大或相互取消時，會發生干擾。在常規的量子力學中，干擾遵循良好的規則，通常涉及兩個或更多可能的量子路徑。但是，高階干擾（通過某些量子重力模型預測），遠遠超出了這些標準模式的更複雜的相互作用。在實驗室中檢測這種影響將是對量子重力的開創性測試。
“這些是可以在不久的將來進行的桌面實驗 - 在三到四年之內。”
“我們對量子重力的方法有許多影響。”Djordje Minic，弗吉尼亞理工大學的物理學家和該論文的合著者在一封電子郵件中。 Minic補充說，一條證據“涉及檢測複雜的量子乾擾模式，這在標準量子物理學中是不可能的，但應發生在量子重力中。”
當波（例如光或物質波）重疊並相互放大或相互取消時，會發生干擾。在常規的量子力學中，干涉遵循良好的規則。但是，一些量子重力模型提出了超出這些標準模式的更複雜的相互作用。在實驗室中檢測這種影響將是對量子重力的開創性測試。
“這些是可以在不久的將來進行的桌面實驗 - 在三到四年之內。”
同時，研究人員不在等待實驗確認。他們正在繼續完善對量子時空的理解，並探索測試其理論的其他途徑。
如果得到證實，他們的發現將不僅標誌著在解釋黑暗能量方面的重大突破，而且還標誌著弦理論的第一個有形證據，這是基本物理學的長期目標。
