科學(xué)家認為宇宙大爆炸前還存在宇宙
據(jù)國外媒體報道，作為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基本支柱理論：量子力學(xué)和相對論都可以用來解釋關(guān)于宇宙本質(zhì)的許多方面內(nèi)容，但是這兩個基本理論彼此卻又很難融洽地相處。在對宇宙大爆炸等問題進行解釋時，兩個基本理論顯得各有千秋，但歐洲的研究人員近日開發(fā)出一種新的數(shù)學(xué)方法似乎可以做到這一點，有可能揭開宇宙大爆炸之前到底發(fā)生了什么。按照愛因斯坦的廣義相對論，空間是一個統(tǒng)一體，每個微小的時空都可以進行無限劃分。
量子力學(xué)的基本理念與愛因斯坦的相對論不同，后者側(cè)重于宇宙時空的統(tǒng)一體，前者則基于離散的物理量，以量子的形式體現(xiàn)。此外，量子和其他物料現(xiàn)象都涉及到一個極小而且基本的尺度問題，這就是普朗克尺度。到目前為止，量子力學(xué)理論中沒有量化的引力模型，也就是說除了相對論中的引力模型外，我們已知的相互作用現(xiàn)象都可以在量子場論中得到體現(xiàn)。
對此，物理學(xué)家們提出了一種被稱為“回圈量子引力論”(LQG)的理論，并通過量子場論嘗試解釋引力論的量子化過程，將廣義相對論引入到場論的道路上。該理論提出時間與空間的幾何特性由自旋網(wǎng)絡(luò)形成，自旋網(wǎng)絡(luò)中的每個邊界為一個普朗克尺度，無限的自旋網(wǎng)絡(luò)循環(huán)構(gòu)成了時間與空間的幾何特征，而且在普朗克常量的約束下，自旋網(wǎng)絡(luò)的時空中存在量子漲落現(xiàn)象，隨著時間的推移，自旋網(wǎng)絡(luò)也可被認為是自旋泡沫。
科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)“回圈量子引力論”(LQG)理論不但可以提供有關(guān)空間和時間的準確數(shù)學(xué)模型圖像，而且也可以用于解釋涉及黑洞和宇宙大爆炸等長期懸而未決的問題。令人驚訝的是，“回圈量子引力論”(LQG)理論中預(yù)言了宇宙大爆炸之前發(fā)生的神秘宇宙事件，并暗示了我們今天的宇宙是由前一個宇宙的崩潰而催生，大爆炸在“回圈量子引力論”理論中是一種“大反彈”，并不是看成一個奇點，而是一個連續(xù)的過程。
歐洲的研究人員隨后在相關(guān)引力模型基礎(chǔ)上提出了“回圈量子引力論的有效場論” (EFTFORLQG)，并希望繼續(xù)將“回圈量子引力論”進行深入發(fā)展，使這一令人興奮的理論可成為調(diào)和量子力學(xué)和相對論的候選理論，并可以通過其來描述宇宙演化?？茖W(xué)家們此前將焦點集中在“回圈量子引力論”的獨立背景結(jié)構(gòu)問題上，該理論要求對時空系統(tǒng)的數(shù)學(xué)定義可以獨立于任何一個坐標系或者參考系。
科學(xué)家們利用兩大經(jīng)典的近似方程：量子力學(xué)中的半經(jīng)典計算方法如溫策爾·克拉默斯·布里淵近似（WKB近似）和有效場論（近似??的引力場理論）技術(shù)來分析經(jīng)典幾何空間。WKB近似分別由格雷戈·溫策爾(Gregor Wentzel)、亨德里克·安東尼·克拉默斯（Hendrik Anthony Kramers）以及里昂·布里淵（Leon Brillouin）三位物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)并命名，用于發(fā)展和應(yīng)用量子力學(xué)。研究自旋泡沫半經(jīng)典狀態(tài)的動力學(xué)特性以及提供應(yīng)用數(shù)學(xué)公式來分析諸如黑洞等天體物理現(xiàn)象。
目前，“回圈量子引力論的有效場論”項目團隊的科學(xué)家們認為這項研究結(jié)果已經(jīng)超出了預(yù)期，其有利于科學(xué)家們真正建立起“回圈量子引力論”(LQG)理論，將該理論作為描述空間和時間量子藍圖的有力競爭者，并可以兼容廣義相對論，從而揭開關(guān)于宇宙中最神秘的數(shù)個關(guān)鍵問題。
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