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大设计

_14 史蒂芬·霍金(美)
空间翘曲较容易想象的时间翘曲。试想一下,宇宙是
表面平坦的台球桌。该表的表面是一个平面空间,至少在两个方面。如果你
它放在桌子上滚将前往在一条直线上一球。但是,如果表中变得扭曲或削弱
如以下,那么球将曲线图的地方。
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这是很容易看到的台球桌是在这个例子中,因为它扭曲成一个弯曲
第三个层面外,我们可以看到。既然我们不能跨出我们自己的空间,时间
查看其翘曲,在我们的宇宙时空翘曲是很难想象的。但曲率可以
被检测到,即使你不能走出并查看从一个更大的空间角度。它可
检测到内部空间本身。想象一下,一个微型蚂蚁局限于表的表面。
即使没有能力离开餐桌,蚂蚁可以通过仔细检测指明了翘曲
距离。例如,围绕一个圆圈在平坦的空间距离总是有点超过三
时代在其直径的距离(实际多为π)。但是,如果蚂蚁跨越一个圆圈
包括在上图的表很好,它会发现,在较大的距离
于预期,超过三分之一更大周围的距离。事实上,如果有足够深的井,
蚂蚁会发现周围的圆圈距离小于两端的距离较短。该
同样是在真正的翘曲我们的宇宙,它横跨或压缩点之间的距离
空间,改变它的几何形状,或形状,在某种程度上是从宇宙的衡量。
时间的延伸或压缩变形以类似的方式的时间间隔。
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这些思想武装起来,让我们回到宇宙的开端问题。我们能说
单独的空间和时间,因为我们在这次讨论中涉及低转速情况,
弱引力。一般来说,然而,时间和空间可以相互交织,因此他们的拉伸
和压缩还涉及一定数额的混合。这种混合是在早期的重要
宇宙和理解的关键时间的起点。
在刚开始的时候问题是像世界的边缘有点问题。当人们
认为世界是平的,人们可能不知道是否在其边缘海倒。这
已经过测试,实验:一个可以去世界各地,不会脱落。什么的问题
发生在世界上得到解决,当人们意识到世界不是平边
板,而是一个曲面。时间,然而,似乎像一个铁轨模型。如果它有一个
开始时,就不得不被别人(即上帝)来设置火车去。虽然
爱因斯坦的相对论统一的时间和空间,时间空间的一般理论,涉及某
时间和空间的混合,从空间还是时间不同,要么一开始和
结束否则继续下去。然而,一旦我们增加的影响,量子论的理论
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相对论在翘曲极端情况下,可能会出现这样一个伟大的程度,时间像其他行为
维空间。
在早期宇宙,在宇宙小到一般都管辖
相对论和量子理论的有四种有效的空间和时间的无体积。
这意味着,当我们的“开始”宇宙说,我们掠过微妙的问题
当我们回顾这对极早期宇宙,时间,因为我们知道它不存在落后!我们
必须承认,我们的空间和时间一般想法并不适用于极早期宇宙。这是
超越我们的经验,但不会超过我们的想象,或者我们的数学。如果在早期
宇宙中所有像四个维度的空间,会发生什么时间开始?
实现时间可以像空间方向的另一个手段之一可以得到的RID
有一个时间的问题开始,以类似的方式,使我们得到了世界的边缘清除。
假定宇宙的开端,就像地球的南极,与纬度度
播放时间的作用。正如一位北方移动,不断的纬度圈,代表的大小
对宇宙,将扩大。宇宙将开始为在南极点,但南方
极远像任何其他问题。要问发生了什么之前,宇宙的开端
将成为一个毫无意义的问题,因为没有任何的南极南部。在这
图片空间,时间,与其他性质没有举行边界在南极相同的法律
地方。在一个类似的方式,当一个结合了量子广义相对论
理论,什么之前,宇宙的开端发生的问题呈现
毫无意义。这表明,历史不应该关闭边界曲面的想法是所谓的无
边界条件。
在centures很多人,包括亚里士多德,相信宇宙必须一直存在
为了避免它是如何设置的问题。另一些人认为宇宙有一个开始,
作为一个上帝存在的参数。意识到时间像空间的行为
提出了一种新的选择。它消除了对宇宙有一个开端古老的反对,但
也意味着宇宙的开端是受科学规律,不
需要在议案由一些神。
如果宇宙的起源是一个量子事件,应该准确地描述了
费曼总结了历史。要应用量子理论到整个宇宙,在那里的观察员
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被观察的是,是棘手的,但系统的一部分。在第四章中,我们看到了如何颗粒
无论发射了两个屏幕可以表现出它缝干涉条纹,就像水波
做。费曼表明,出现这种情况,因为没有一个粒子的独特历史。也就是说,因为它
从起点移动到某些端点乙,它不采取一个明确的路径,而是
同时采取一切可能的路径连接两个点。从这个角度来看,
干扰是毫不奇怪,因为,例如,粒子可以通过两个狭缝旅行,
同时,干预本身。应用到一个粒子的运动,费曼的方法告诉我们
,要计算任何特定端点的概率,我们需要考虑所有可能的
历史的粒子可能追随其出发点是终点。你也可以使用
费曼的方法来计算宇宙观测量子概率。如果他们
被应用到整个宇宙,没有一点阿,所以我们将所有的历史,满足
无边界条件和宇宙的尽头,我们今天所看到的。
这种观点认为,宇宙中出现了自发的,在每一个可能的方式开始了。大部分
这些对应于其他宇宙。虽然其中一些宇宙与我们相似,大多是
非常不同。他们不只是在细节不同,如猫王是否真的英年早逝,或
萝卜是否是甜点的食物,而是他们在不同的法律性质,即使其明显的。在
事实上,很多宇宙存在与许多不同的物理规律套。有些人做出巨大
这种思想的奥秘,有时也被称为多元宇宙的概念,但这些都只是不同
表达对历史费曼的总和。
想象这一点,让我们改变爱丁顿的气球比喻,而是认为宇宙膨胀
作为一个气泡表面。我们对量子宇宙自发创建的图片,然后
像的蒸汽泡在沸水中形成位。许多微小的气泡出现,然后
再次消失。这些代表小宇宙,而扩张,但仍再度坍塌
微观的大小。他们代表了可能的替代的宇宙,但他们是非常不感兴趣
因为它们没有足够长久发展星系和恒星,更不用说智慧生命。一小部分
小气泡,但是,将足够大的成长,使他们从坍缩安全。他们
将继续扩大在不断增加的速度,并会形成蒸汽气泡,我们能够
看到的。这些对应于宇宙,开始扩大在不断增加的速率在其他
也就是说,宇宙中的通货膨胀状态。
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正如我们所说,扩大引起的通货膨胀率将不会完全一致。在总结以上
历史,只有一个完全统一的和经常的历史,它有最大
概率,然而有许多其他的历史将有非常轻微的不规则的概率是
几乎一样高。这就是为什么通货膨胀预测,早期宇宙很可能会略有
不均匀,对应于温度的被观察到的微小变化中
CMBR。在早期宇宙中的违规行为,我们是幸运的。为什么呢?均匀性好,如果你
不想奶油分离出来,从你的奶,而是一个统一的宇宙是一个无聊的宇宙。该
在早期宇宙中的违规行为是重要的,因为如果有些地区略高
密度比别人的额外密度的引力将减缓扩张
该地区相比,其周围的环境。由于重力慢慢投篮问题一起,
可最终导致它坍缩形成星系和恒星,从而导致行星和在AT,
至少有一次,人。所以,仔细看看天空地图的微波。这是蓝图
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所有的宇宙结构。我们是量子波动的早期产品
宇宙。如果一个人的宗教,人们可以说,上帝真的玩掷骰子。
这个想法导致了深刻的宇宙是从的传统观念不同的看法,
要求我们调整的方式,我们对宇宙历史的想法。为了使
在宇宙学的预言,我们需要计算整个不同状态的概率
在目前的宇宙。在物理学中人们通常承担了一些初步的系统状态和
在时间向前演进采用了相应的数学方程。鉴于一国
系统在同一时间,一个尝试的概率计算,该系统将在一些不同的
国家在以后的时间。在通常的假设是宇宙学,宇宙有一个明确的
历史。人们可以用物理定律来计算这段历史随着时间的发展。我们呼吁
这种“自下而上”的方式宇宙观。但是,因为我们必须考虑到量子
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宇宙的性质所表达的对历史费曼总之,概率幅
现在的宇宙是在一个特定的状态时,可以优先加入了捐款的所有
的历史,满足该州有关的无边界条件和结束。在宇宙学,
换句话说,不应该按照从底部的宇宙历史,因为这
假设有一个单一的历史与一个明确的出发点和进化。相反,一
应跟踪从顶部的历史了,从目前的时间落后。有些历史会
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