宇宙 · 第三十九节
《宇宙》第三十九节
本节从观测出发,提出一个深刻问题:为什么宇宙如此之大、夜晚天不亮。
本节从观测出发,提出一个深刻问题:为什么宇宙如此之大、夜晚天不亮。这要求真空能量极小,但用标准模型计算出的真空能与实际值相差悬殊,且1998年的观测证实宇宙在加速膨胀,说明真空能非零。因此需要一个解释,说明它为何既很小又不为零。
作者回顾了自己的学术经历:在剑桥与霍金研究黑洞,后到斯坦福与林德、萨斯坎德探讨弦理论对宇宙学的应用。他验证了全息原理适用于所有时空区域,并与坡钦斯基在KITP合作,认为弦理论为真空能问题提供了目前最好的解答。他强调理论物理虽缺乏实验反馈,但可借助宇宙学观测了解高能物理。
近15年是宇宙学的黄金时代,COBE卫星带来海量数据,使宇宙结构形成问题得到检验。暴胀理论经受住考验,预言宇宙几何平坦且存在特定扰动,均被证实;而宇宙弦解释结构形成的理论则被微波背景数据排除。弦理论则像用有限的乐高积木搭出不同形状那样,解释了真空能为何取值很小。