相反,我們需要重新審視引力的本質(zhì),,透過它來分析時(shí)空的微觀結(jié)構(gòu),。物理學(xué)家路德維希·玻爾茲曼(Ludwig Boltzmann)正是借助這一方法,,發(fā)現(xiàn)物質(zhì)需由離散自由度(即原子)構(gòu)成,,才能滿足各種熱現(xiàn)象的要求。玻爾茲曼的意思是,,只要某物能發(fā)熱,,就必須由微觀自由度構(gòu)成。
而時(shí)空也可以擁有溫度,因此對(duì)特定觀察者而言,,也可以是“熱的”,。這一理論最初由雅各布·貝肯斯坦(Jacob Bekenstein)和霍金針對(duì)黑洞這一特殊情境提出。不久之后,,到了上世紀(jì)70年代中期,,比爾·昂魯(Bill Unruh)和保羅·戴維斯(Paul Davies)的研究顯示,這其實(shí)是時(shí)空的普遍特征,。如果把玻爾茲曼的理論與這一事實(shí)相結(jié)合,,就能得出結(jié)論:時(shí)空一定具有內(nèi)部自由度,就像物質(zhì)內(nèi)部由原子構(gòu)成一樣,。近年來,,有越來越多的理論證據(jù)為這一結(jié)論提供支持。這一現(xiàn)象將成為我們弄清時(shí)空微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,,很快便幫助科學(xué)家得出了三個(gè)重要結(jié)論,。
首先,一片時(shí)空區(qū)域的演變過程可以用區(qū)域內(nèi)部和邊緣處的自由度(或信息內(nèi)容)來描述,;其次,,當(dāng)能量等級(jí)為零時(shí),引力不會(huì)發(fā)生任何變化,。在愛因斯坦的理論體系中,,引力會(huì)對(duì)絕對(duì)能量做出反應(yīng),導(dǎo)致宇宙常數(shù)完全不可能被計(jì)算出來,。但如果以信息內(nèi)容為基礎(chǔ),,就不會(huì)遇到這個(gè)問題了;第三,,這種從信息出發(fā)的思考方式說明,,我們不應(yīng)該用愛因斯坦等式的某個(gè)特定解法來描述宇宙的演變。相反,,有另外一套公式可以更精準(zhǔn)地描述時(shí)空的量子自由度,,愛因斯坦的這些公式還不夠精確,只是處在一個(gè)合適的限度內(nèi),。
這套理論已經(jīng)通過CosmIn模型得到了驗(yàn)證,,并讓我們對(duì)宇宙有了另一種全新的、生動(dòng)的認(rèn)識(shí),。宇宙就像一大塊冰,,其中有一小點(diǎn)熱源。熱源周圍的冰會(huì)逐漸融化,,在冰塊中生成一塊由水構(gòu)成的區(qū)域,。而這塊區(qū)域還會(huì)不斷擴(kuò)大,,直到達(dá)到局部熱力學(xué)均衡狀態(tài)。放在大尺度上來看,,由于這塊冰是從內(nèi)到外加熱的,,靠近其邊緣處的分子尚未達(dá)到均衡狀態(tài)。真正的宇宙與這個(gè)比喻極為相似,。充滿水的區(qū)域可類比為愛因斯坦理論中描述的可觀測(cè)宇宙,,周圍環(huán)繞著由目前尚不了解的量子引力理論描述的預(yù)幾何相宇宙(可類比為冰)。宇宙大爆炸的概念完全被抹去了,,取而代之的是在邊界處從一種相向另一種相的過渡,。這樣一來,宇宙早期的“暴漲期”也沒有了存在的必要,。
大約137億年前,我們所知的宇宙在空間和時(shí)間上,,從一個(gè)無限高溫和密集的奇點(diǎn)開始膨脹,。但目前專家最新研究稱,我們很可能永遠(yuǎn)不知道宇宙是如何膨脹誕生的,。