第1章 看看宇宙大爆炸(13/18)
间维度紧密融合),也可能是基于前沿理论(像弦理论等)设想的更高维度时空架构,比如十维乃至更高维的时空形态。不同的时空维度选择,会对后续宇宙中物理现象的呈现及演化路径产生深刻影响。针对选定的时空维度,需细致剖析各维度间的内在关联与相互作用机制。例如在四维时空情境下,就得深入探究空间维度与时间维度是怎样相互交织、相互影响,进而塑造出我们感知到的时空连续性与相对性。
塑造时空的数学表征模型环节,依据确定的时空维度及特性,选用适配的几何理论构建时空数学模型。对于存在弯曲特性的时空(如广义相对论描述的宇宙时空),采用黎曼几何作为构建工具,通过精心定义度规张量,精确刻画时空两点间的距离、角度等几何关系,赋予时空具体细致的结构形态。而在局部近似平直时空的场景(比如特定条件下可简化处理的时空区域),则运用欧几里得几何来进行时空的数学描述,同样要合理定义相关几何参数,确保准确呈现该区域内时空的基本特性。像在闵可夫斯基时空(狭义相对论的时空模型)中,通过特定的度规张量设定,清晰界定时间维度和空间维度在不同参考系下的变换关系,让时空呈现出鲜明的相对论性特征。
其三,孕育真空态——填充宇宙初始“空白”。
精准定义真空状态上,在已构建好的时空框架基础上,从数学层面严格界定一种初始的、看似“空无一物”的状态,即真空态。具体而言,规定在时空的每个点上,物质密度、能量密度等关键物理量的值均为零。不过要注意,从量子场论的深度视角来看,这种看似纯粹的真空态并非如此简单,后续还需深入探究其中蕴含的微妙机制。
引入量子场架构方面,基于量子场论这一深邃且强大的理论框架,有条不紊地在时空之上引入多种量子场,像电子场、光子场、希格斯场等诸多类型,它们本质上被定义为时空上的算符值函数。每种量子场都有独特的数学特性和物理内涵,并且要严格满足一系列特定的量子力学规则,比如对易关系、反对易关系等,这些规则就如同无形的指挥棒,精准调控量子场及其相关粒子的行为模式,在微观层面为宇宙物理现象奠定基础。
催生零点能现象时,尽管初始定义里真空态下某些关键物理量的密
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