物理學(xué)家納曼·庫(kù)馬爾提出的一項(xiàng)激進(jìn)的新理論挑戰(zhàn)了我們對(duì)宇宙誕生的看法。庫(kù)馬爾認(rèn)為,我們的宇宙并非起源于奇點(diǎn),而是可能與鏡像“反宇宙”同時(shí)出現(xiàn),其中時(shí)間以相反的方向運(yùn)行

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新的宇宙誕生模型

據(jù)《探索物理學(xué)前沿》報(bào)道,印度理工學(xué)院甘地訥格爾分校的物理學(xué)家庫(kù)馬爾提出了一項(xiàng)大膽的新理論,認(rèn)為我們的宇宙并非源自經(jīng)典奇點(diǎn)。相反,他認(rèn)為宇宙是通過(guò)量子過(guò)程形成的,始于“歐幾里得相”,其中時(shí)間的行為與空間相似。

在這個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的模型中,庫(kù)馬爾解釋說(shuō),宇宙和它的時(shí)間倒轉(zhuǎn)孿生兄弟——它的“反宇宙”——是同時(shí)誕生的。這種同時(shí)誕生為宇宙的起源提供了一種全新的視角,避免了奇點(diǎn)悖論,長(zhǎng)期以來(lái),奇點(diǎn)悖論一直是物理學(xué)家難以與量子力學(xué)定律相協(xié)調(diào)的概念。

超越奇點(diǎn)

許多宇宙模型試圖回避奇點(diǎn)問(wèn)題,即由于無(wú)限的密度和溫度,我們對(duì)物理學(xué)的理解失效的點(diǎn)。

詹姆斯·哈特爾和斯蒂芬·霍金等科學(xué)家提出的著名理論提出了替代方案,例如“無(wú)邊界”條件,其中時(shí)間和空間相互交織,宇宙從沒(méi)有任何明確開(kāi)端的狀態(tài)演化而來(lái)。

同樣,物理學(xué)家亞歷山大·維倫金 (Alexander Vilenkin)提出,宇宙可能通過(guò)量子隧穿過(guò)程自發(fā)出現(xiàn),量子隧穿過(guò)程是一種允許粒子“跳躍”突破能量障礙的現(xiàn)象。

雖然這些理論具有開(kāi)創(chuàng)性,但庫(kù)馬爾認(rèn)為它們?nèi)匀粺o(wú)法完全解釋我們今天對(duì)宇宙的觀察。

量子勢(shì)的作用

庫(kù)馬爾在其理論中引入的關(guān)鍵元素之一是量子勢(shì)的概念。在經(jīng)典宇宙學(xué)中,空間曲率用于解釋宇宙早期的快速膨脹,從而導(dǎo)致我們觀察到的平坦性和均勻性。然而,庫(kù)馬爾指出,觀測(cè)結(jié)果表明我們的宇宙幾乎是平坦的,這促使他尋找一種新的機(jī)制。

庫(kù)馬爾在最近的一份聲明中表示:這些方法缺少的一個(gè)關(guān)鍵要素是納入一種自然解釋平坦宇宙的機(jī)制?!霸诮?jīng)典宇宙學(xué)中,空間曲率起著關(guān)鍵作用。然而,觀測(cè)表明我們的宇宙幾乎是平坦的。這種脫節(jié)讓我開(kāi)始考慮另一種成分。具體來(lái)說(shuō),量子勢(shì)——是否可以承擔(dān)通常為曲率保留的角色。

通過(guò)用量子勢(shì)能取代宇宙曲率,庫(kù)馬爾的模型表明宇宙經(jīng)歷了一個(gè)快速的早期膨脹階段,從而形成了平坦的宇宙。這種方法可以解釋我們今天在整個(gè)宇宙中看到的均勻性和宇宙結(jié)構(gòu)

宇宙及其反宇宙

Kumar 模型的核心是“歐幾里得瞬子”階段的概念,在這個(gè)階段,時(shí)間的行為與空間相似。在他的理論中,這個(gè)階段是宇宙誕生的基礎(chǔ)。根據(jù) Kumar 的說(shuō)法,宇宙的尺度因子遵循類似于余弦函數(shù)的行為,確保宇宙在時(shí)間開(kāi)始時(shí)以有限的大小出現(xiàn)。

庫(kù)馬爾解釋道:“這種行為確保宇宙在時(shí)間開(kāi)始的那一刻以有限的尺寸出現(xiàn),從而避免了與奇點(diǎn)相關(guān)的無(wú)限密度?!彼哪P屯ㄟ^(guò)以定義的非無(wú)限尺寸開(kāi)始宇宙,避免了無(wú)限密度的問(wèn)題。

宇宙和反宇宙同時(shí)誕生,時(shí)間以相反的方向流逝,這是一個(gè)真正獨(dú)特的想法,可能會(huì)改變我們對(duì)宇宙學(xué)的理解。如果得到證實(shí),這個(gè)模型可能會(huì)重新定義我們對(duì)宇宙事件及其結(jié)果的看法。

對(duì)暗物質(zhì)和暗能量的影響

庫(kù)馬爾的理論不僅挑戰(zhàn)了對(duì)宇宙誕生的傳統(tǒng)理解,它還對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)中的一些最大謎團(tuán)提供了新的見(jiàn)解,包括暗物質(zhì)和暗能量。

庫(kù)馬爾說(shuō):“宇宙與反宇宙之間的量子糾纏可能是造成暗能量神秘現(xiàn)象的原因,從而推動(dòng)了我們今天觀察到的加速膨脹?!?br/>

根據(jù)他的模型,宇宙與其反宇宙之間的聯(lián)系可以解釋暗能量的奇怪力量,暗能量被認(rèn)為是導(dǎo)致宇宙加速膨脹的原因。

此外,庫(kù)馬爾提出的對(duì)稱創(chuàng)造過(guò)程可以揭示暗物質(zhì)的性質(zhì)和豐度。通過(guò)將這些宇宙現(xiàn)象與宇宙本身的起源聯(lián)系起來(lái),庫(kù)馬爾的理論為理解宇宙中隱藏的力量提供了一條令人興奮的新途徑。

庫(kù)馬爾理論的下一步

雖然初步研究已經(jīng)奠定了基礎(chǔ),但庫(kù)馬爾現(xiàn)在正致力于完善他的宇宙學(xué)模型,并探索其對(duì)宇宙演化的影響。對(duì)他來(lái)說(shuō),下一步的關(guān)鍵是得出可驗(yàn)證的預(yù)測(cè),以驗(yàn)證宇宙/反宇宙的創(chuàng)造過(guò)程。

庫(kù)馬爾說(shuō):“我正在努力識(shí)別細(xì)微的特征,例如宇宙微波背景中的特定模式,或宇宙的大尺度結(jié)構(gòu),以驗(yàn)證宇宙/反宇宙的創(chuàng)造過(guò)程?!?br/>

庫(kù)馬爾繼續(xù)探索其理論的潛力,這可能有助于人們進(jìn)一步研究,并最終揭開(kāi)宇宙學(xué)中一些最深?yuàn)W的謎團(tuán)。