為什么空白空間似乎充滿了巨大的能量？

加州大學(xué)物理學(xué)家史蒂文·卡利普(Steven Carlip)提出了一個理論，來解釋為什么空白空間似乎充滿了巨大的能量，它可能被普朗克(Planck)尺度的效應(yīng)所掩蓋，并在《物理評論快報》期刊上發(fā)表了他的新理論研究論文。傳統(tǒng)理論認(rèn)為，時空應(yīng)該充滿巨大的能量，也許比表面上存在的能量多10^120倍。多年來，許多理論家提出了為什么可能是這樣的想法。大多數(shù)科學(xué)家嘗試了顯而易見的方法，試圖找出一種讓能量消失的方法，但都沒有成功。

在這個新研究中，Carlip提出，也許所有的能量都在那里，但它與宇宙的膨脹沒有任何聯(lián)系，因為它的影響正在被普朗克尺度的東西抵消。Carlip的新理論在很大程度上是基于John Wheeler（約翰·惠勒）在20世紀(jì)50年代所做的研究，Wheeler提出，在盡可能小的尺度下，空間和時間變成了他稱之為“時空泡沫”的東西。

Wheeler認(rèn)為，在如此小的范圍內(nèi)，定義時間、長度和能量將受制于不確定原則。從那以后，其他科學(xué)家對時空泡沫進(jìn)行了認(rèn)真的研究，有些科學(xué)家提出，如果真空中充滿了時空泡沫，就會涉及到大量的能量。另外一些科學(xué)家則認(rèn)為這樣的情況會表現(xiàn)得像宇宙學(xué)常數(shù)一樣。因此，為了解釋這些想法，科學(xué)家們試圖找到抵消能量的方法，作為一種讓它消失的方式。

相反，Carlip提出，在時空泡沫的情況下，能量將在真空中無處不在，但如果你仔細(xì)觀察，會發(fā)現(xiàn)普朗克大小的區(qū)域有同樣膨脹或收縮的可能性。在這種情況下，微小區(qū)域的拼湊看起來就像真空中較大區(qū)域一樣：它們不會膨脹或收縮，這意味著將有一個零宇宙常數(shù)，在這種情況下，時間將沒有內(nèi)在的方向。也許標(biāo)準(zhǔn)的有效場論論點是正確的，真空漲落確實產(chǎn)生了巨大的宇宙學(xué)常數(shù)。

該新研究表明，如果一個人不假設(shè)普朗克尺度上的均勻性和時間箭頭，一大類廣義相對論初始數(shù)據(jù)表現(xiàn)出在小尺度上巨大的膨脹、剪切和曲率，但在宏觀上很快平均為零。隨后的演化更加復(fù)雜，但該研究認(rèn)為量子漲落可能會保留這些特性。由此產(chǎn)生的是惠勒“時空泡沫”的一個版本，其中宇宙常數(shù)在普朗克尺度下產(chǎn)生高曲率，但在可觀察的尺度下幾乎看不見。

編輯：jq