科学探索|宇宙是从什么时候开始的？也许根本就没有所谓的“开始” 宇宙是从什么时候开始的？也

【科学探索|宇宙是从什么时候开始的？也许根本就没有所谓的“开始”】北京时间10月13日消息，宇宙是从什么时候开始的？也许，宇宙根本就没有所谓的“开始” ，而是一直都存在。近日，有研究者提出了一个新的量子引力理论，揭示了这一可能的机制。布鲁诺·本托是英国利物浦大学的物理学家，主要从事时间本质的研究。他在研究工作中引入了一个新的量子引力理论——“因果集理论” 。
在这个理论中，空间和时间被分解成时空的离散块；在某种程度上，时空具有一个基本单位。
运用因果集理论来探索宇宙的起源会发现，宇宙可能是没有开端的，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” 。
量子引力
量子引力或许是现代物理学面临的最令人挫败的问题。我们已经有两个非常有效的宇宙理论：量子力学和广义相对论。量子力学成功描述了自然界4种基本力中的3种（电磁力、弱力和强力），直至微观尺度。另一方面，广义相对论是迄今为止对引力最有效和最完整的描述，虽然并非描述引力的唯一理论，但广义相对论却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论——至今为止，广义相对论的预言已经通过了所有观测和实验的验证。
然而，尽管广义相对论有诸多优点，但它仍然是不完整的。在宇宙中，至少有两个特定的时空点，是广义相对论的数学原理根本无法解释的，也无法得出可靠的结果。这些时空区域被称为“奇点” ，在那里，我们目前所知的物理定律都无法适用，广义相对论所用的数学工具也会失灵。在这两个奇点中，引力会在极小的尺度下变得异常强大。
因此，为了揭开奇点的奥秘，物理学家就需要结合广义相对论和量子力学，对这种强大的引力场进行量子化描述——因此这也被称为量子引力理论。目前，科学家已经提出了不少量子引力理论，包括弦理论和循环量子引力理论等。
现在，科学家又提出了另一种方法，或许将完全改写我们对空间和时间的理解。
因果集理论

文章图片
时空是由离散的块或时空“原子”组成的，类似于计算机图像的像素
在所有当前的物理理论中，空间和时间都是连续的；它们形成了一种光滑的结构，构成了所有现实的基础。在这样一个连续的时空中，空间上的两点可以尽可能地接近，两个事件在时间上也可以尽可能地接近。
然而，在所谓的因果集理论中，时空被重新想象成一系列离散的块，即时空“原子” 。该理论将严格限制事件在空间和时间中的距离，因为它们不可能比“原子”的大小更近。例如，如果你看着电脑屏幕阅读这篇文章时，一切似乎都是平滑和连续的；但如果通过放大镜观看同一个屏幕，你可能就会看到分割空间的像素；你会发现，让屏幕上两个图像的距离小于单个像素是不可能的。
这个物理学理论使布鲁诺·本托受到了启发。“发现这个理论让我很激动，它不仅是在做尽可能基本的尝试——这实际上是一个重新思考时空本身概念的量子引力理论——而且也赋予了时间某种核心作用，揭示了时间的流逝在物理上意味着什么，你的过去到底有多真实，未来是否早已存在， ”本托说道。