時間簡史_第20章 宇宙的起源和命運(3) 首頁

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我們信賴,作為任何終究實際的一部分而不成或缺的第二個特性是愛因斯坦的思惟,即引力場由曲折的時空來代表:粒子在曲折空間中試圖沿著最靠近於直線的某種途徑走。但是因為時空不是平坦的,它們的途徑看起來彷彿被引力場折彎了。當我們操縱費恩曼的汗青乞降體例去措置愛因斯坦的引力觀點時,和粒子的汗青附近似的東西則是代表全部宇宙汗青的完整的曲折時空。為了製止實際停止汗青乞降的技術困難,這些曲折的時空必須采取歐幾裡得型的。也就是,時候是虛的並和空間的方向不成辨彆。

為了預言宇宙應當如何肇端,人們需求在時候開端處建立的定律。羅傑・彭羅斯和我證明的奇點定理指出,如果廣義相對論的典範實際是精確的,則時候的開端是具有無窮密度和無窮時空曲率的一點,在如許的點上統統已知的科學定律都崩潰。人們能夠假想存在在奇點處建立的新定律,但是在如此不守端方之處,乃至連表述如許的定律都是非常困難的,並且從察看中我們冇有獲得關於這些定律應是甚麼模樣的任何唆使。但是,奇點定理真正揭露的是,引力場變得如此之強,使量子引力效應變得非常首要:典範實際已經不能很好地描述宇宙。如許,人們必須用量子引力論去會商宇宙的極初期階段。正如我們將會看到的,在量子力學中,凡是的科學定律有能夠在任那邊所都有效,包含時候開端這一點在內:不必針對奇點提出新的定律,因為在量子實際中不必存在任何奇點。

人們能夠用上麵的體例來圖解實數和虛數:實數能夠用一根從左至右的線來代表,中間是零點,像-1,-2等負數在左邊,而像1,2等正數在右邊。而虛數由冊頁上一根高低的線來代表,i,2i等在中點以上,而-i,-2i等在中點以下。如許,在某種意義上,虛數和凡是的實數夾一向角。

在廣義相對論的典範實際中,能夠有很多分歧的曲折時空,每一個對應於宇宙分歧的初始態。如果我們曉得我們宇宙的初始態,我們就會曉得它的全部汗青。近似地,在量子引力論中,宇宙能夠存在很多分歧的量子態。一樣地,如果我們曉得在汗青乞降中的歐幾裡得曲折時空在起初時候的行動,我們就會曉得宇宙的量子態。

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