2021-09-18 17:53:51

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量子宇宙学(quantum cosmology)是将量子物理学应用于宇宙起源 研究的试探性理论。按照广义相对论,在时间的起始时刻必有一个奇点。但像所有经典物理理论一样,广义相对论在比普朗克时间(即10秒)更早的时刻是不适用的。那时量子现象将起重要作用。

基本信息

  • 中文名称

    量子宇宙学

  • 外文名称

    quantum cosmology

  • 理论性质

    应用于宇宙起源的试探性理论

折叠 编辑本段 理论设想

英国物理学家S.霍金设想宇宙的状态能用量子力学波函数(称为宇宙波函数)来描述,而宇宙从一个状态A到另一个状态B的演化则可用R.费因曼的路径积分(或"历史求和")方法来计算。霍金假设宇宙的初始状态(或边界条件)是"它没有边界"。令人吃惊的是,用所有可能边界条件中最简单的这一种,他竟然对宇宙作出了完全合理的描述,即宇宙是一个无边界、无奇点的闭合系统,处于膨胀、收缩、再膨胀的无尽循环之中。

折叠 编辑本段 猜想观念

霍金的一个更大胆的观念认为,我们的宇宙和其他逻辑上可能的具有不同自然常数的宇宙都是从一个更大的母宇宙中产生出来的。母宇宙的时空从远处看时就像从高处看海洋表面一样平静,但从近处看时却沸腾着量子涨落,张开一个个"虫洞"把各个不同的宇宙泡连接起来。虫洞打开或关闭的结果就是改变不同场方程中出现的自然常数。宇宙波函数破裂为许多项。每个项中自然常数以不同概率取不同数值,而我们恰好处在那个自然常数值允许演化出智慧生命的宇宙泡中(见人择原理)。

虽然量子宇宙学在了解宇宙起源的问题上取得了一些令人鼓舞的进展,但由于至今尚未建立一个满意的量子引力理论,它仍然是试探性的。

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