宇宙快速膨脹,竟可能藏着邪惡孿生宇宙?
某種東西正在不斷加快速度促使 我們宇宙的結構擴張,而科學家們確實對其可能的本質感到困惑不已。
也許重力 在宇宙的尺度層面開始失去常態,或者也許 純粹空虛的翻涌 造就了某種我們尚未闡釋清楚的負壓。
當下,暗能量 充當了對於這種神秘膨脹潮描述的一個臨時替代,引發了對於星系間陰影中那幽靈實際可能模樣的種種猜測。
印度理工學院的博士生納曼·庫馬爾(Naman Kumar)有一些想法,他最近在兩篇發表的論文中進行了概述。 他的一項提議 源於這樣一個假設,即我們的宇宙並不像看起來那麼孤獨。
把您的手錶往回撥到足夠久遠的時代,您最終會到達一個所有物質都被限制在一個充滿可能性的熱而密集的亞原子粒子羣中的點。
要填補缺失的細節,我們需要一種新的理論,它能夠將廣義相對論的拉伸結構與量子力學的離散脈絡無縫融合,或者用一些激進的新東西取代兩者。
庫馬爾的模型始於物質生成的量子現象。在適當的條件下,虛擬粒子有相當大的可能性突然出現在一種糾纏的夥伴關係之中——一小塊物質,以及一個反物質的孿生體。
這可能是一個正電子和一個電子,或者一個魅夸克和一個反魅夸克。
或者,興許,是一個宇宙和一個反宇宙,庫馬爾說道。
多元宇宙是一種填補那些使我們的宇宙看起來異常適合我們生存的空白的便捷方式。
幾年前,加拿大圓周理論物理研究所的物理學家萊瑟姆·博伊爾、基蘭·芬恩和尼爾·圖羅克提出了類似的建議。
我們的宇宙看起來和表現得如此平穩,不是由於早期的快速膨脹期,而是因爲它誕生時就伴有一個時間倒流的孿生宇宙,除了鏡像粒子和翻轉的電荷外完全相同。
庫馬爾的版本源自量子信息理論中一個被稱爲相對熵的概念。簡單地說,這是一種度量標準,用於量化非對稱系統(例如在某個時間點相連的兩個宇宙)中概率分佈的差異。
倘若我們的宇宙伴隨着一個受廣義相對論能量條件所約束、逆向運轉、電荷顛倒、呈鏡像的“孿生”宇宙轟然出現,就如同我們所處的這個宇宙一般
那麼它們就會相互糾纏,以致於每個系統的能量自然而然地描繪出了一個迅速擴張的半徑
不滿足於在理論上的這一次嘗試,庫馬爾最近發表了第二個提議,該提議源自被稱爲膜的維度之間的假設邊界。通過改變這些高維現實邊界的張力,庫馬爾展示了時空如何以更快的速度膨脹。
用額外的維度和鏡像宇宙來解釋像宇宙膨脹這類簡單的事情,似乎顯得有些牽強,但在宇宙學中,我們可能已經到了需要考慮一些有點挑戰我們想象力的概念的地步。
即使是最爲稀奇古怪的提議,也能夠暗示某些觀察結果
這些觀察結果證實了在廣義相對論與量子物理學交匯之處的陰影中,確實存在着粒子和力
或者有可能揭示出此前無法觸及的新的現實層面
“在對暗物質和暗能量的問題進行研究之後,我可以說,要麼我們接受廣義相對論是正確的,我們生活在一個充斥着這些難以捉摸且奇特的暗物質粒子和暗能量的黑暗宇宙中,要麼我們接受我們生活在一個更高維度的多元宇宙裡,”庫馬爾在他的 ScienceX 對話中解釋。
這項研究發表於《引力與宇宙學》以及《歐洲物理學快報》。