2025-06-14 03:23来源:本站
两位印度物理学家从理论上提出了一个突破性的想法,可能从根本上改变目前的观点关于公司并可能提供探索物理学圣杯的方法,即量子引力。
来自印度艾哈迈达巴德大学的Pankaj Joshi教授(早些时候在印度塔塔基础研究所工作)和来自印度塔塔基础研究所的Sudip Bhattacharyya教授已经证明,早期宇宙中物质的引力坍缩可能会产生密度极高的点状物体,即可见或裸奇点,这可能占宇宙中看不见的物质的很大一部分。这项研究将发表在国际权威学术期刊《宇宙学与天体粒子物理学杂志》(JCAP)上。
当我们目前观测到的宇宙起源于爆炸的大爆炸奇点事件时,那里的物质状态在温度、密度和其他方面都是极端的。著名物理学家斯蒂芬·霍金在1971年提出,继雅科夫·泽尔多维奇和伊戈尔·诺维科夫在1966年提出类似建议之后,在宇宙早期阶段一定存在所谓的“量子涨落”。当强度足够大时,它们会导致引力收缩,并导致极高密度的物质团坍缩。有人认为,这将在早期宇宙中大量产生原始黑洞(PBHs)。
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一种奇异的宇宙物体。它没有坚硬的表面,它的物质密度几乎是无限的。这种物质,即奇点,隐藏在一个看不见的边界内,称为事件视界,在这个边界内,没有任何东西,甚至光,可以逃脱。因此,在黑洞的情况下,人们无法观测到这个奇点和视界内的极端区域。
有人提出,太初黑洞可能构成暗物质的很大一部分。暗物质约占目前宇宙成分的四分之一,比可见的正常物质多五倍。然而,我们还不能确切地知道这种神秘的暗物质是由什么构成的,因此它是物理学和宇宙学的一个基本问题。世界各地的科学家一直在对原始黑洞进行广泛的研究,他们正在不知疲倦地研究它们对暗物质问题的影响。
在新的研究中,Joshi教授和Bhattacharyya教授已经证明,早期宇宙阶段的引力坍缩也可能导致可见的或裸露的奇点,奇点没有被事件视界覆盖。因此,与黑洞不同,这种原始裸奇点(PNaSs)是可以观测到的。这种超强引力条件为探索包括量子引力在内的宇宙物理学的新基本方面提供了一个独特而极好的机会。目前人们认为,理解量子引力是物理学的最后一个主要前沿,人们的目标是建立一个涉及20世纪物理学中两个伟大的新理论——量子理论和爱因斯坦引力理论的一致理论。
如果PNaSs占暗物质的很大一部分,那么宇宙的很大一部分可能是由几乎无限密集的点状物体组成的,这就是奇点,可以观测到。可见奇点遍布宇宙这种诱人的可能性可能会改变目前对宇宙的看法。原则上,PNaSs可以揭示可观察到的量子引力效应,因此可以作为自然实验室来测试提出的量子引力理论。这些古老的外来物体,与宇宙本身一样古老,也将为科学家们打开奇点周围极端区域的物理学,这是黑洞无法进入的区域。