宇宙处在额外维度且扩张的“气泡”结构上(组图)

2019-01-05 11:36 作者: 林澄 编译

手机版 正体 0个留言 打印 特大


科学家提出新宇宙模型理论试图解出宇宙之谜。(图片来源:Adobe Stock)

在过去20年,天文学家找到许多宇宙正在加速膨胀中的证据,在物理力学无法解释的情况下,有理论认为造成的原因是宇宙中无所不在的暗能量(dark energy)所导致。宇宙的真实样貌一直是科学家探究的目标,近日有研究人员发展一套新的解释宇宙结构与暗能量之谜的模型,研究推测宇宙处在扩张的“气泡”结构上。

据《物理评论快报》(Physical Review Letters)最新一期刊登论文研究表示,瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)研究学者Souvik Banerjee等人发展出一套可以解释暗能量之谜的新型宇宙模型。该篇论文中,科学家提出一个新的宇宙结构概念,包含暗能量在内,宇宙其实是座落在一个拥有额外维度(dimension)且正在扩张中的气泡结构上。

在1998年,高红移超新星搜索队观测组发表了Ia型超新星的观测数据,研究显示宇宙正在加速膨胀。翌年,1999年,超新星宇宙学计划便证实了该结果。在过去20年里,天文学家已经找到许多证据证明宇宙正在加速膨胀中。加速膨胀的原因,在物理力学无法解释的情况下,有理论认为是宇宙中无所不在的暗能量所造成。所以了解暗能量的性质,现在已经变成基础物理最难解的谜题之一。

科学家原本寄望以弦理论(string theory)来解答宇宙真实样貌的难题。根据弦理论,所有物质都是由微小且如一段段“能量弦线”的振动物体所组成,而且以不同的振动模式对应到自然界的各种基本粒子。因此,理论中所需的时空维度超过大家熟知的3D空间。过去15年来,有许多以弦理论为基础的理论模型都与暗能量产生有关。然而,这些理论虽然成功的解释和预测相当多的物理现象和问题,但在严格地检视下,目前尚无法做出可以实验验证的准确预测,有些研究学者甚至扬言这些理论没一个是可行的。

包含暗能量在内,宇宙其实是座落在一个拥有额外维度且正在扩张中的气泡结构上。(图为研究期刊中的模型图之一,图片来源:Emergent de Sitter Cosmology from Decaying Anti–de Sitter Space

Banerjee等研究者提出的新模型,认为暗能量和宇宙都是位在多了一个维度的扩张中的气泡结构上,整个宇宙则是处在这个膨胀气泡的边缘。宇宙中所有现存物质都对应于弦的两端,弦的两端延伸到额外的维度。这些研究学者同时展现出:这样扩张中的气泡,确实是容许在弦理论的框架内产生存在的。可以想像的是,这样的气泡不只一个,也有比我们更大的气泡,每个气泡就对应一个宇宙,即是所谓的多重宇宙理论。

不论科学家的新理论模型是否正确,不过他们为宇宙的创造和未来命运,提供了一幅全新、不同的样貌与思考方向,开拓人们对宇宙的思维,同时也为检验弦理论指引了一个新方法。

资料来源:

1.Uppsala University

2.Emergent de Sitter Cosmology from Decaying Anti–de Sitter Space,Souvik Banerjee,Ulf Danielsson,Giuseppe Dibitetto,Suvendu Giri,and Marjorie Schillo,Physical Review Letters.121,261301–Published 27 December 2018,DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.261301


欢迎给您喜欢的作者捐助。您的爱心鼓励就是对我们媒体的耕耘。 打赏

看完这篇文章您觉得

评论



看中国版权所有 Copyright © 2001 - Kanzhongguo.com All Rights Reserved.

x
我们和我们的合作伙伴在我们的网站上使用Cookie等技术来个性化内容和广告,提供社交媒体功能并分析我们的流量。 点击下方同意在网络上使用此技术。您要使用我们网站服务就需要接受此条款。 详细隐私条款. 接受