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美國趣味科學(xué)網(wǎng)站10月11日發(fā)表題為《如果宇宙沒有起源會怎樣？》的文章，文章稱新的研究發(fā)現(xiàn)，宇宙可能并沒有起源。全文摘編如下：

我們總是說，“最初……”但或許宇宙并沒有最初，或許它一直存在。一種新的量子引力理論解釋了這一學(xué)說。

英國利物浦大學(xué)物理學(xué)家布魯諾·本托說：“人們會把現(xiàn)實(shí)中的許多東西與科幻甚至幻想聯(lián)系在一起。”

本托在他的研究中使用了一種新的量子引力理論，即因果集理論。根據(jù)這一理論，時(shí)間和空間被分解為離散的時(shí)空塊。在某種層面上，時(shí)空存在一個(gè)基本單位。

本托及其同事用因果集理論探索宇宙的起源。他們發(fā)現(xiàn)，宇宙可能并沒有起源——它始終存在于無限的歷史中，直到最近才演化為我們所說的大爆炸。

量子引力

量子引力或許是現(xiàn)代物理學(xué)面臨的最難問題。我們有兩套非常有效的宇宙理論：量子物理學(xué)和廣義相對論。量子物理學(xué)從微觀層面描述了自然界四種基本力中的三種（電磁力、弱力和強(qiáng)力），廣義相對論則對引力進(jìn)行了有史以來最詳盡的描述。

盡管如此，廣義相對論并不全面。廣義相對論的數(shù)學(xué)方法在宇宙中至少兩處特定的地方無法產(chǎn)生可靠的結(jié)果：黑洞中心和宇宙之初。這兩個(gè)區(qū)域被稱為“奇點(diǎn)”，我們目前掌握的物理學(xué)定律在此失效。這表明，廣義相對論已經(jīng)停滯不前。在這兩個(gè)奇點(diǎn)中，極小尺度的引力也異常強(qiáng)大。

因此，要解開奇點(diǎn)的謎團(tuán)，物理學(xué)家需要對強(qiáng)引力作出微觀描述，即量子引力理論。這一領(lǐng)域有很多假說，包括弦理論和圈量子引力論。

還有一種理論完全顛覆了我們對時(shí)空的理解。

因果集理論

在目前所有的物理學(xué)理論中，空間和時(shí)間都是連續(xù)的，它們構(gòu)成了作為一切現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)的光滑結(jié)構(gòu)。在這樣一個(gè)連續(xù)的時(shí)空中，兩個(gè)點(diǎn)可以在空間中盡可能地靠近彼此，兩起事件相隔的時(shí)間也可以盡可能短。

但因果集理論認(rèn)為，時(shí)空是一系列離散的塊，即時(shí)空“原子”。這一理論嚴(yán)格限制了事件在時(shí)空中的間距，因?yàn)樗豢赡鼙?ldquo;原子”還小。

例如，如果你正在電子屏幕上閱讀這篇文章，一切看起來都是平滑而連續(xù)的。但如果你用放大鏡看屏幕，可能會看到像素把空間分割開來，而屏幕上兩個(gè)圖像之間的距離不可能小于一個(gè)像素。

這一理論讓本托感到興奮。他說：“這個(gè)理論不僅試圖深入根本——作為一種量子引力理論，它重新思考了時(shí)空的概念——而且還賦予了時(shí)間一種核心作用，并探討了時(shí)間流逝的物理意義、過去的物理存在以及未來是否已經(jīng)存在等問題。”

時(shí)間起源

因果集理論對于時(shí)間的性質(zhì)有著重要意義。

本托說：“因果集理論認(rèn)為，時(shí)間的流逝是真切存在的，而不是我們頭腦中的某種幻覺。它本身就是這種物理理論的一種體現(xiàn)。因此，在因果集理論中，因果集會一次長出一個(gè)‘原子’，并且變得越來越大。”

因果集理論巧妙地消除了大爆炸奇點(diǎn)的問題，因?yàn)閺睦碚撋现v，奇點(diǎn)是不可能存在的。物質(zhì)不可能壓縮到無限小的點(diǎn)——不可能小于一個(gè)時(shí)空原子。

因此，如果大爆炸奇點(diǎn)不存在，那么宇宙的起源是什么樣的？本托和英國帝國理工學(xué)院研究生斯塔夫·撒列探索了因果集理論下的宇宙起源。他們的研究論文發(fā)表在阿奇夫論文預(yù)印本網(wǎng)站上。

本托說，這篇論文研究了“因果集理論中是否必須存在起源”。

本托說：“依據(jù)原始的因果集理論，一個(gè)因果集從無到有，演變成我們今天所看到的宇宙。而在我們的研究中，不存在作為宇宙起源的大爆炸，因?yàn)橐蚬倪^去無窮無盡，一切事物的前面總會存在原先的事物。”

他們的研究表明，宇宙可能沒有起源，而是一直存在。我們所認(rèn)為的大爆炸可能只是這個(gè)始終存在的因果集演變過程中的一個(gè)特殊時(shí)刻，而并不是真正的起源。

然而，還有許多問題有待回答。目前尚不清楚這種沒有起源的因果集理論是否與描述宇宙大爆炸時(shí)期復(fù)雜進(jìn)化的物理理論相兼容。

本托說：“人們?nèi)匀豢赡軙l(fā)問，這種（因果集理論）是否可以用‘合理’的方式加以解釋，或者這種理論更廣泛的意義是什么。但我們證明，確實(shí)有可能建立一個(gè)框架。所以至少從數(shù)學(xué)角度來說，這是可以做到的。”

換句話說，這也是某種起源。

來源：參考消息網(wǎng)（圖片來源網(wǎng)絡(luò) 侵刪）