这种类比并不仅仅是概况上的 。 在曩昔几年里 , 物理学家操纵流体系体例造了一些模子 , 发现它们与时空自己十分相似(拜见拓展阅读) 。 一些物理学家认为 , 时空不只像一种流体 , 它其实就是一种流体 。
若是真是如斯的话 , 时空也许会有多种状况 , 能发生近似的相变 。 我们知道 , 水有三个常见状况 , 别离是冰、液态水和水蒸气 。 它们都是由水分子构成的 , 可是这些分子之间的彼此感化是分歧的 。 在水蒸气中 , 分子四处飘零 , 彼此间的感化力很弱 。 然而 , 若是它们撞上窗户上冰凉的玻璃 , 它们就起头挤在一路 , 由气体固结当作液体 。
物理学家认为 , 正常的时空近似液态水一样 , 它有着时候和几何布局 。 若是时空变为近似水蒸气的话 , “时空原子”仍会存在 , 但时空此时是一种没有时候和几何布局的异域宿世界 。
物理学家对这种理论不竭完美 , 取得了不错的研究当作果 。 一个推论是 , 宇宙起头时发生的年夜事务不是一场年夜爆炸 , 而是一次急速的相变 , 从近似水蒸气的状况固结当作近似液态水的状况 。 这意味着宇宙底子没有一个明白的初步 , 我们所认为的年夜爆炸只是一个固结的刹时(见图示“流体时空”) 。 这个刹时可以被称为“年夜固结” , 若是让时候倒流的话 , 那么这个刹时则是“年夜沸腾” 。
那么 , 在年夜固结另一边的时空是如何的?
在阿谁时空中 , 我们所熟悉的时候和空间概念将不复存在 , 没有所谓的“上下前后摆布”以及“曩昔、此刻和将来” , 所以我们很难用说话来形容它们 。 这近似水中的鱼试图想象水蒸气一样坚苦 。
“年夜固结”理论受到了很多其他物理学家的接待 , 可是今朝没有任何证据能证实它是准确的 。 物理学家正在测验考试用它来推导出一个可被验证的推论 , 来查验理论自己的准确性 。 他们起首要做的 , 则是想法子用数学描述阿谁近似水蒸气的时空 。 这项工作无疑是极为坚苦的 , 但这些物理学家筹办接管这一挑战 , 用他们的话讲 , 那就是“尽力做一条跃出水面的鱼” 。
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用流体模拟时空的尝试
越来越多的尝试表白 , 时空和流体之间存在很强的相似性 。 例如在2001年 , 来自美国的物理学家研究了一种特别的流体 , 叫做玻色-爱因斯坦凝集态 。 这种流体是由一堆处于超冷情况下的原子构成 , 这些原子就像士兵一样 , 能整洁齐截地勾当 , 使它们看起来如统一个单一的原子 。 物理学家经由过程调整磁场限制这种流体 , 使其短暂膨胀 , 然后爆炸 。 爆炸发生的粒子对喷流 , 近似于年夜爆炸后物质的发生 。
【宇宙大爆炸?其实是大凝结!】在2016年 , 来自以色列的物理学家利用了近似的手法 , 用玻色-爱因斯坦凝集态模拟出了一个黑洞 。 黑洞是一种任何物质包罗光线都无法从中逃离的天体 , 近似于水面上的漩涡 。 这个模拟是为了检测关于黑洞最闻名的展望之一:黑洞会发生辐射 , 即霍金辐射 。 公然 , 物理学家不雅察到了这个模拟黑洞也会发生近似霍金辐射的工具 。
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