第20章 宇宙的起源和命运(3)[第1页/共3页]

为了预言宇宙应当如何肇端，人们需求在时候开端处建立的定律。罗杰・彭罗斯和我证明的奇点定理指出，如果广义相对论的典范实际是精确的，则时候的开端是具有无穷密度和无穷时空曲率的一点，在如许的点上统统已知的科学定律都崩溃。人们能够假想存在在奇点处建立的新定律，但是在如此不守端方之处，乃至连表述如许的定律都是非常困难的，并且从察看中我们没有获得关于这些定律应是甚么模样的任何唆使。但是，奇点定理真正揭露的是，引力场变得如此之强，使量子引力效应变得非常首要：典范实际已经不能很好地描述宇宙。如许，人们必须用量子引力论去会商宇宙的极初期阶段。正如我们将会看到的，在量子力学中，凡是的科学定律有能够在任那边所都有效，包含时候开端这一点在内：不必针对奇点提出新的定律，因为在量子实际中不必存在任何奇点。

人们必须操纵虚时候，以制止在停止费恩曼对汗青乞降的技术上的困难。也就是说，为了计算的目标，人们必须用虚数而不是用实数来测量时候。这对时空有一风趣的效应：时候和空间的辨别完整消逝。事件具有虚值时候坐标的时空称为欧几里得型的，它是采取建立了二维面多少的希腊人欧几里得的名字定名的。我们现在称之为欧几里得时空的东西，除了是四维而不是二维以外，其他的和它都非常类似。在欧几里得时空中，时候方向和在空间中的方向没有分歧之处。另一方面，在凡是用实的时候坐标来标记事件的实的时空里，人们很轻易辨别这两种方向――位于光锥中的任何点是时候方向，位于光锥以外的为空间方向。不管如何，就平常的量子力学而言，我们操纵虚的时候和欧几里得时空，能够以为仅仅是一个计算有关及时空的答案的数学手腕（或技能）。

我们信赖，作为任何终究实际的一部分而不成或缺的第二个特性是爱因斯坦的思惟，即引力场由曲折的时空来代表：粒子在曲折空间中试图沿着最靠近于直线的某种途径走。但是因为时空不是平坦的，它们的途径看起来仿佛被引力场折弯了。当我们操纵费恩曼的汗青乞降体例去措置爱因斯坦的引力观点时，和粒子的汗青附近似的东西则是代表全部宇宙汗青的完整的曲折时空。为了制止实际停止汗青乞降的技术困难，这些曲折的时空必须采取欧几里得型的。也就是，时候是虚的并和空间的方向不成辨别。

为了计算找到具有必然性子的，比方在每一点和每一方向上看起来都一样的及时空的概率，人们把和统统具有这性子的汗青相干联的波叠加起来便可。

虚时候能够听起来像是科学胡想，但究竟上，它是定义得很好的数学观点。如果你取任何平常的（或“实的”）数和它本身相乘，成果是一个正数（比方2乘2是4，但-2乘-2也是这么多。）但是，存在一种特别的数（叫虚数），当它们自乘时获得负数（叫做i的数自乘时得-1，2i自乘得-4，等等）。

以是，如果情愿的话，我们能够操纵弱人存道理解释宇宙为何现在如此这般。但是，毫不是任何一种初始布局都会产生像我们察看到的宇宙。这一点很轻易做到。考虑现在宇宙处于一个非常分歧的态，比方一个非常成团的非常没法则的态。人们能够操纵科学定律，在时候大将其演变归去，以肯定宇宙在更早时候的布局。遵循典范广义相对论的奇点定理，仍然存在一个大爆炸奇点。如果你在时候进步方向上遵循科学定律演变如许的宇宙，你就会获得你从其开端的阿谁成团的没法则的态。如许，必然存在不会产生像我们明天察看到的宇宙的初始布局。以是，就连暴胀模型也没有奉告我们，为何初始布局不是那种态，从它演变成和我们观察到的非常分歧的宇宙。我们是否应当再从人存道理获得解释呢？莫非统统这统统仅仅是因为好运气？看来，这只是有望的饰词，是对我们了解宇宙底子次序的统统但愿的否定。