太空中时空是流体
2024-06-10 虎思国学网 阅读 409
宇宙时空是一种流体?科学家提出了一个匪夷所思的理论，他们说，宇宙时空是一种粘合度为0的流体。物理学家相信时空事实上是一种超流体的液态物质。超流体是一种几乎没有摩擦或粘性的流体。当液氦温度低于−270.98°C时，液氦便成为超流体。超流体的内部摩擦力几乎为零，相形之下，水看起来就像糖浆一样粘稠。
空间是什么?它是空洞的，亦或是充斥着某种介质，因此光子，电磁波和其他物质可以从中穿行?这是一个科学家们正在努力尝试解答的问题，而现在，一项最新的理论认为时空本身可能是一种“液态的超流体”。而如果最终这一点被证实，它将迫使我们重新审视物理学的标准模型。这一新奇的理论名为“超流体真空理论”(SVT)，但其实它也并非完全算是新的理论，因为至少在半个世纪之前便已经有人提出这一理论了。
不过来自意大利国际先进研究院(SISSA)的斯特芬诺·立波拉蒂(Stefano Liberati)教授以及德国慕尼黑大学的科学家卢卡·马可尼(Luca Maccione)是第一批对这种设想中的流体的粘度性质进行研究的科学家。
这也就是说，他们试图了解这种“流体”究竟有多么粘稠，结果是，他们发现这一粘稠度几乎为零。在一篇名为《普朗克尺度下耗散现象的天体物理学约束》的论文中，他们探讨了有关宇宙流体论的相关问题。他们所做的尝试是建立一个模型，将引力与量子论相结合，构建一种“量子引力”。
理解宇宙的一大难题是要了解物质是如何在其中穿行的。想象一下波是如何穿过水体的?波会在水中扩散，它利用水作为一种媒介或载体。就我们目前所知的情况，能量的传递需要借助某种媒介，比如说声波的传播需要空气，热的传播需要通过金属等等。那么像电磁波，光子等究竟是如何穿越宇宙的?如果那里什么也没有的话?
关于空间中的媒介，更为人所熟悉的说法是以太，但证明它的存在或是否定它的存在都将是非常困难的任务。在立波拉蒂和马可尼的研究中，他们提出所谓的以太实际上就是一种超流体。他们表示时空就像是某种“经典”物体，是一种整体。但我们应当将其视作仅仅代表了流体“可见”的一面。
请考虑，我们是如何看待水的?我们感觉到它是一种流动的液体，但实际上它是由大量H2O分子构成的整体。他们表示，时空也是类似，拥有自己的H2O分子，尽管对于除此之外的其他性质我们仍然不甚了解。
围绕他们这项理论的核心问题便是自然界的4种基本力，即电磁力，弱相互作用力，强相互作用力以及引力。量子力学可以解释所有这些力，除了引力。
研究人员表示，对于最终统一量子论以及引力的模型中，这种超流体理论或许是一种不错的选择。但要想构建一个流体的模型，你就要知道其粘度，也就是它有多粘稠，而研究人员的估算结果是接近于零。立波拉蒂表示：“如果时空是一种液体，那么我们就必须考虑其粘度以及其他与扩散效应有关的因素，而此前这些都从未得到认真的考虑。”
立波拉蒂指出：“我们可以看到从数百万光年之外的距离上传递过来的光子。而如果时空是一种流体，那么根据我们的计算，它必须是一种超流体。这就意味着它的粘度将会极低，接近于零。”
他说：“我们同样也对其他影响更弱的扩散效应进行了测算，我们预计未来的天体物理观测将会证实这些预测。如果这些得到证实，那么我们将获得支持这一时空新理论的强大证据。在现代天体物理学技术的帮助下，时间正逐渐将量子引力从仅仅是一种猜测性的设想逐渐转变为一种更加现实的可能性。现在是研究引力学的最好时机。”