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为什么我们的宇宙是三维的?

大爆炸时宇宙结的爆发也许可以解释为什么我们的宇宙有三维。Keith Wood/Vanderbilt)

我们理所当然地认为我们生活在一个受物理定律支配的三维世界中,并不经常想知道为什么。但是一群物理学家刚刚提出了一个新的理论,他们认为这个理论可以解释我们的三维宇宙。

物理学家认为他们的新模型也可以解释通货膨胀,宇宙在大爆炸后几分钟就经历了空间的指数膨胀。

来自范德比尔特大学的Thomas Kephart和他来自世界各地的四位同事想弄清楚为什么我们的宇宙看起来只有三维空间,特别是在他们写道,“量子引力场景,比如弦理论。。。假设在基本水平上有九或十个空间维度。“KdSPE”“KDSPs”他们将粒子物理学和数学结理论结合起来,试图解决这个问题,借用“通量管”的概念,这是将基本粒子连接在一起的灵活的能量链。“KdSPE”“KdsPS”夸克,构成质子和中子的基本粒子被另一种叫做胶子的基本粒子结合在一起,胶子把夸克“粘”在一起。胶子将正夸克与匹配负反夸克与这些通量管能量链结合。

通常,当两个粒子接触时,连接夸克和反夸克的通量管会消失——它们会自我湮灭。但是,研究小组在欧洲物理杂志C上发表的一篇论文中说,如果两个或更多的焊剂管相互缠绕,它就会变得稳定。如果这些管子以结的形式出现,它们会变得更加稳定,并且比产生它的粒子还活得长。

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两个通量管之间的结或连接只有在它们不能相交、重新连接或连接时才是经典的稳定相互传递,”研究人员写道这种相互突变导致了宇宙弦网络中众所周知的标度行为,这在一些非相互作用弦的例子中已经观察到。

在过渡时刻,例如在大爆炸期间发生的事情,连接的粒子会被拉开,通量管会变长,直到达到断裂点。当它这样做时,它释放出足够的能量形成第二个夸克反夸克对,它分裂并与原始粒子结合,产生两对结合粒子。

物理学家把这等同于把一块条形磁铁切成两半如何产生两个更小的磁铁,它们都有南北极。

如果管子是它们结合在一起,可以迅速膨胀和繁殖。研究小组计算了这个通量管网络可能包含的能量,发现它足以为宇宙膨胀的早期阶段提供能量。

虽然这听起来像是在如此短的时间内发生的难以置信的行为膨胀理论表明宇宙在毫秒-Kephart告诉探索者,通量管在转变过程中自然形成。

“通量管在相变过程中形成,在相变过程中可能出现复杂形式的物质,”他在一封电子邮件中解释道例如,水蒸气在结构上很简单,但是如果它迅速冷却,你会看到一团雪花——它们看起来都不一样,新的阶段看起来更为复杂。

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的团队夸克胶子等离子体将是在极早期宇宙中快速通量管形成的理想环境。“KdSPE”“KdSPS”,但关键的是,他们指出,如果宇宙存在于三个维度,这将仅起作用。如果你增加更多的维度,这个过程就会变得不稳定。空间所有可能维度的

,我们的机制是

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