宇宙是泡沫吗？ - 物理学家在多层假设上工作

来自Matthew Johnson的视频的屏幕截图，解释了通货膨胀，永恒通胀和多层的相关概念。

在几项新研究和短视频中，来自周边学院的研究人员理论物理学详细说明了他们对多元化假设的工作。

周边副教育员Matthew Johnson和他的同事正在努力带来多个人的假设，这对一些听起来像一个幻想的故事，牢牢地进入可经测试科学的领域。

没关系大爆炸;一开始就是真空。真空伴有能量（各种称为暗能，真空能量，通胀场或HIGGS场）。像水中的水一样，这种高能量开始蒸发 - 形成气泡。

每个泡沫都包含另一个真空，其能量较低，但仍然不是什么。这种能量推动了气泡扩大。不可避免地，一些气泡彼此碰撞。有可能产生的二次泡沫。也许泡沫很少见，相距很远;也许他们被衣服紧靠泡沫。

但这是事情：这些泡沫中的每一个都是宇宙。在这张照片中，我们的宇宙是一个泡沫宇宙泡沫的泡沫。

这是一个泡沫的坚果壳的多彩性假设。

这不是一个糟糕的故事。这是，正如科学家所说，身体上的动机 - 不仅仅是弥补，而是从我们认为我们所知道的宇宙通胀所了解的那样。

宇宙通胀们没有普遍接受 - 大多数周期性模型的宇宙拒绝了这个想法。尽管如此，通货膨胀是宇宙的主要理论，是宇宙的早期发展，并且有一些观察证据支持它。

通货膨胀持有，在大爆炸之后的瞬间，宇宙迅速扩张 - 如此迅速地，一旦纳米广场最终超过四十亿光年的空间面积超过了一万亿的千分之一第二。这是一个惊人的想法，但它会解释一些其他令人费解的天体物理观察。

通货膨胀被认为是由通胀领域的驱动 - 这是另一个名称的真空能量。一旦你假设通货膨胀场存在，很难避免“开始是真空”的故事。这是通货膨胀理论变得争议的地方 - 当它开始假设多个宇宙时。

多层理论的支持者认为，这是通货膨胀故事中的下一个逻辑步骤。批评者认为它不是物理学，而是形而上学 - 它不是科学，因为它无法测试。毕竟，物理生活或死亡通过可以收集的数据和可以检查的预测。

这就是周边副教育员Matthew Johnson（约克大学交叉指定）的地方。与一支包括周边教师Luis Lehner的小团队一起工作，约翰逊正努力将多个人的假设牢牢地纳入可经可经测试科学的领域。

“这就是这项研究计划的全部内容，”他说。“我们正试图了解这张照片的可测量预测，然后出去和寻找它们。”

具体而言，约翰逊一直在考虑我们的泡沫宇宙可能与另一个泡沫宇宙碰撞的罕见案例。他奠化了以下步骤：“我们模拟整个宇宙。我们从中有一个有两个气泡的多个泡沫，我们将计算机上的气泡碰撞到p熄灭发生的事情，然后我们坚持各个地方的虚拟观察者，并询问观察者会从那里看到什么。“

模拟整个宇宙 - 或者多于一个 - 似乎是一个很高的秩序，但显然不是那么。

“模拟宇宙很容易，”约翰逊说。他解释说，模拟，并没有考虑每个atom，每个星星或每个星系 - 事实上，他们没有任何人。

“我们只在最大的尺度上模拟了东西，”他说。“我所需要的只是重力和让这些泡沫的东西。我们现在在哪里，如果你有一个喜欢的多层型号，我可以把它坚持在电脑上并告诉你你应该看到什么。“

这对计算机仿真程序来说是一个小的步骤，而是多层宇宙学领域的巨大飞跃。通过生产可测试的预测，多层模型已经越过吸引人的故事和真实科学之间的界限。

事实上，约翰逊说，该计划已经达到了它可以排除某些模型的多层模型：“我们现在可以说某些模型预测我们应该能够看到的东西，而且因为我们实际上没有看到它，我们可以统治那些模型。”

例如，一个泡沫宇宙的碰撞与另一个泡沫宇宙会留下约翰逊呼叫“天空上的磁盘” - 在宇宙微波背景中的圆形瘀伤。到目前为止，搜索这一磁盘的搜索已经空，这使得一定的碰撞模型不太可能。

与此同时，团队正在讨论泡沫碰撞可能留下的其他类型的证据。这是该团队第一次写在他们的论文中，任何人都为泡沫碰撞的可观察签名产生了直接的定量预测。虽然迄今为止没有那些这些签名都没有发现，但其中一些人可以寻找。

这项工作的真实意义是原则证明：它表明多层可以是可测试的。换句话说，如果我们生活在泡沫宇宙中，我们实际上可能能够讲述。

更多信息：

看看Johnson等人。关于在Arxiv上使用数值相对性模拟泡沫碰撞的论文： - “确定全面
相对论中的宇宙泡沫碰撞的结果” - “模拟宇宙：从
宇宙泡沫碰撞到宇宙学具有数值相对论的可观察性“ - ”模拟
宇宙II：全面相对论中的宇宙泡沫碰撞现象学“阅读了约翰逊和公司与Arxiv的永恒通货膨胀观察试验的工作： - ”走向其他泡沫宇
宙的可观察签名“ - “永恒通胀
” - “宇宙微波背景中早期
宇宙遗传学检测算法的第一次观察试验”

图像：周边理论物理研究所