宇宙大爆炸可能并不存在？量子方程式预测宇宙没有开始

根据一个新的模型，宇宙可能永远存在，该模型应用了量子校正项来补充爱因斯坦的广义相对论。该模型还可以考虑暗物质和暗能量，一次解决多个问题。

根据广义相对论估计，宇宙被广泛接受的年龄是138亿年。起初，人们认为存在的一切都占据了一个无限密集的点或奇点。只有在这一点开始在“大爆炸”中扩展后，宇宙才正式开始。

尽管“大爆炸”奇异性直接且不可避免地源于广义相对论，但一些科学家认为这是有问题的，因为数学只能解释在奇异性之后而不是之前或之后发生的事情。

“大爆炸的奇异性是广义相对论中最严重的问题，因为物理定律似乎在那儿破裂了，”位于埃及的本哈大学和泽维尔科学技术城的艾哈迈德·法拉格·阿里（Ahmed Farag Ali）告诉Phys.org。

阿里和加拿大艾伯塔省莱斯布里奇大学的合著者索里亚·达斯（Saurya Das）在《物理学快报B》上发表的一篇论文中表明，大爆炸的奇点可以通过他们的新模型来解决，在该新模型中，宇宙没有起点也没有终点。

阿里和加拿大艾伯塔省莱斯布里奇大学的合著者索里亚·达斯（Saurya Das）在《物理学快报B》上发表的一篇论文中表明，大爆炸的奇点可以通过他们的新模型来解决，在该新模型中，宇宙没有起点也没有终点。

重温旧观念

物理学家强调，他们的量子校正术语不是临时应用的，以试图专门消除Big Bang奇点。他们的工作基于理论物理学家David Bohm的思想，他也以对物理学哲学的贡献而闻名。从1950年代开始，鲍姆（Bohm）尝试用量子轨迹代替经典的测地线（曲面上两点之间的最短路径）。

阿里（Ali）和达斯（Das）在他们的论文中，将这些波姆氏轨迹应用于1950年代由印度加尔各答总统大学的物理学家阿马尔·库马尔·雷乔杜里（Amal Kumar Raychaudhuri）开发的方程。Raychaudhuri还是Das的老师，当时他是90年代该机构的本科生。

Ali和Das使用量子校正的Raychaudhuri方程，推导了量子校正的Friedmann方程，该方程描述了广义相对论中宇宙（包括大爆炸）的扩展和演化。尽管它不是真正的量子引力理论，但该模型确实包含了来自量子理论和广义相对论的元素。即使制定了完整的量子引力理论，阿里和达斯也希望他们的结果能保持下去。

没有奇异或黑暗的东西

除了不预测Big Bang奇异性之外，新模型也不预测“ Big Crunch”奇异性。在广义相对论中，宇宙的一种可能的命运是，它开始萎缩，直到它在一个大的紧缩中自我崩溃，并再次变成一个无限密集的点。

Ali和Das在论文中解释说，由于经典测地线与Bohmian轨迹之间的关键区别，因此其模型避免了奇点。最终，经典测地线相互交叉，并且它们会合的点是奇点。相反，Bohmian轨迹永远不会相互交叉，因此方程中不会出现奇异点。

用宇宙学术语来说，科学家们解释说，量子校正可以被认为是宇宙学常数项（不需要暗能量）和辐射项。这些术语使宇宙保持有限的大小，因此赋予了无限的年龄。这些术语还做出了与当前对宇宙常数和密度的观测非常接近的预测。

新重力粒子

从物理上讲，该模型将宇宙描述为充满了量子流体。科学家们提出，这种流体可能由引力子组成，即引力的假想无质量粒子。如果存在，则引力子在量子引力理论中起着关键作用。

在相关的论文中，Das和另一位合作者，加拿大麦克马斯特大学的Rajat Bhaduri，进一步证明了这种模式。他们表明，引力子可以在宇宙各个时期都存在的温度下形成玻色-爱因斯坦凝聚体（以爱因斯坦和另一位印度物理学家萨蒂恩德拉纳特·玻色命名）。

由于该模型具有解决Big Bang奇异性并考虑暗物质和暗能量的潜力，因此，物理学家计划在将来对模型进行更严格的分析。他们的未来工作包括在考虑小的不均匀和各向异性扰动的情况下重做研究，但是他们并不希望小的扰动会严重影响结果。

戴斯说：“令人高兴的是，这样直接的修正有可能同时解决许多问题。”