为什么真空中还有巨大的能量？时空中或许被“量子泡沫”填满！学术资讯

加州大学物理学家史蒂文·卡利普(Steven Carlip)提出了一个理论，来解释为什么空白空间似乎充满了巨大的能量，它可能被普朗克(Planck)尺度的效应所掩盖，并在《物理评论快报》期刊上发表了他的新理论研究论文。传统理论认为，时空应该充满巨大的能量，也许比表面上存在的能量多10^120倍。多年来，许多理论家提出了为什么可能是这样的想法。大多数科学家尝试了显而易见的方法，试图找出一种让能量消失的方法，但都没有成功。

在这个新研究中，Carlip提出，也许所有的能量都在那里，但它与宇宙的膨胀没有任何联系，因为它的影响正在被普朗克尺度的东西抵消。Carlip的新理论在很大程度上是基于John Wheeler（约翰·惠勒）在20世纪50年代所做的研究，Wheeler提出，在尽可能小的尺度下，空间和时间变成了他称之为“时空泡沫”的东西。

Wheeler认为，在如此小的范围内，定义时间、长度和能量将受制于不确定原则。从那以后，其他科学家对时空泡沫进行了认真的研究，有些科学家提出，如果真空中充满了时空泡沫，就会涉及到大量的能量。另外一些科学家则认为这样的情况会表现得像宇宙学常数一样。因此，为了解释这些想法，科学家们试图找到抵消能量的方法，作为一种让它消失的方式。

相反，Carlip提出，在时空泡沫的情况下，能量将在真空中无处不在，但如果你仔细观察，会发现普朗克大小的区域有同样膨胀或收缩的可能性。在这种情况下，微小区域的拼凑看起来就像真空中较大区域一样：它们不会膨胀或收缩，这意味着将有一个零宇宙常数，在这种情况下，时间将没有内在的方向。也许标准的有效场论论点是正确的，真空涨落确实产生了巨大的宇宙学常数。

该新研究表明，如果一个人不假设普朗克尺度上的均匀性和时间箭头，一大类广义相对论初始数据表现出在小尺度上巨大的膨胀、剪切和曲率，但在宏观上很快平均为零。随后的演化更加复杂，但该研究认为量子涨落可能会保留这些特性。由此产生的是惠勒“时空泡沫”的一个版本，其中宇宙常数在普朗克尺度下产生高曲率，但在可观察的尺度下几乎看不见。

博科园｜Copyright Science X Network/Bob Yirka,Phys

参考期刊《物理评论快报》

DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.131302

博科园｜科学、科技、科研、科普

来源：bdtdsj 中科院半导体所

原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI1OTExNzkzNw==&mid=2650455365&idx=3&sn=508a88eb98aa480ae2bc338134bab985

电话：（010）86409582

邮箱：kejie@scimall.org.cn