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科研前沿：物理学家表示宇宙在大爆炸之前就已存在

2021-10-19 00:13:57 来源：网络整理作者：管理员

一开始，有……好吧，也许没有开始。也许我们的宇宙一直存在——而一种新的量子引力理论揭示了它是如何运作的。

英国利物浦大学研究时间本质的物理学家布鲁诺·本托 (Bruno Bento) 说：“现实有很多东西，大多数人都会将其与科幻甚至幻想联系起来。”

在他的工作中，他采用了一种新的量子引力理论，称为因果集理论，其中空间和时间被分解为离散的时空块。根据这个理论，在某种程度上，时空有一个基本单位。

Bento 和他的合作者使用这种因果集方法来探索宇宙的起源。他们发现宇宙可能没有开始——它一直存在于无限的过去，直到最近才演变成我们所说的大爆炸。一个量子引力量子引力可能是现代物理学面临的最令人沮丧的问题。我们有两个非常有效的宇宙理论：量子物理学和广义相对论。

量子物理学已经成功地将自然界的四种基本力（电磁力、弱力和强力）中的三种力描述到微观尺度。另一方面，广义相对论是有史以来对引力最有力和最完整的描述。

但尽管有其所有优点，广义相对论是不完整的。在宇宙中至少有两个特定的地方，广义相对论的数学简单地崩溃了，无法产生可靠的结果：在黑洞的中心和宇宙的开始。

这些区域被称为“奇点”，它们是我们当前的物理定律在时空中崩溃的地方，它们是广义相对论正在绊倒自己的数学警告信号。在这两个奇点中，引力在非常小的长度尺度上变得非常强大。

因此，要解开奇点的奥秘，物理学家需要对强引力进行微观描述，也称为引力量子理论。有很多竞争者，包括弦理论和圈量子引力。

还有另一种方法可以完全改写我们对空间和时间的理解。

因果集理论在所有当前的物理学理论中，空间和时间都是连续的。它们形成了一个光滑的结构，是所有现实的基础。在这样一个连续的时空中，两个点在空间上可以尽可能的接近，两个事件在时间上也可以尽可能的接近。

但另一种称为因果集理论的方法将时空重新想象为一系列离散的块，或时空“原子”。这个理论会严格限制事件在空间和时间上的接近程度，因为它们不能比“原子”的大小更接近。

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