
宇宙是如何开始的?传统上,大爆炸被认为是无限密集的能量突然突然向外爆炸,向三个空间方向扩张并逐渐冷却的那一刻。
现在,一组物理学家说,大爆炸应建模为相变:无定形的无形宇宙类似于液态水冷却并突然结晶以形成四维时空(类似于冰)的时刻。
在本月发表在《物理评论》上的一篇论文中,澳大利亚墨尔本大学的主要作者詹姆斯·奎奇(James Quach)和同事说,可以通过寻找在宇宙结晶时在时空结构中形成的缺陷来检验假设。
Quach在一份声明中说:“将早期宇宙视为液体。” “然后,随着宇宙的冷却,它'结晶'进入了我们今天看到的三个空间和一个时间维度。这种方式对这种方式进行了理论,随着宇宙的冷却,我们期望裂纹会形成,类似于形成裂纹的方式水冻结成冰。”
研究人员说,如果存在,这些裂缝应该可以检测到,因为光线和其他颗粒会在沿宇宙徒步旅行时弯曲或反射它们。 [宇宙的历史与结构(信息图)这是给出的
在2006年,物理学家在加拿大外线研究所首次提出了空间和时间是突然从非晶状态出现的新兴特性的观念。称为“量子图”,该理论认为,由时空的四维几何形状发现阿尔伯特·爱因斯坦不是基本的;取而代之的是,时空是由离散的时空构建块构成的晶格,就像物质看起来连续一样,但实际上是由称为原子的构件制成的。
最初,在极高的温度下,构建块就像液态水一样:它们没有结构,“代表没有空间的状态”,研究人员在论文中写道。在大爆炸当宇宙中的温度下降到时空构建块的“冰点”时,它们结晶成形成了我们今天观察到的四维晶格。
Quach解释说:“描述理论的数学都会检查出来,但“挑战是这些空间的构建基块很小,因此无法直接看到。”从人类的角度来看,时空看起来平稳且连续。
但是,尽管构件本身可能太小而无法检测到,但物理学家希望观察到将在大爆炸时相互结晶的构建块的区域形成的边界,从而在宇宙中形成“裂缝”。为了预测裂缝之间的平均距离(尚不清楚它们是显微镜还是光年,还需要更多的工作)才能表征它们对颗粒的影响。
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