我們的宇宙其實座落在一個擁有額外維度且正在擴張的氣泡結構上


瑞典烏普薩拉大學(Uppsala University)博士後研究學者舒域·班那迪(Souvik Banerjee)等人發展出一套可以解釋暗能量(dark energy)之謎的新型宇宙模型。在這篇發表在物理評論快報(Physical Review Letters)的論文中,他們提出一個新結構概念,包含暗能量在內,宇宙其實是座落在一個擁有額外維度(dimension)且正在擴張中的氣泡結構上。

過去二十年,天文學家已經找到許多證據證明宇宙正在加速膨脹中。加速膨脹的原因,有理論認為是宇宙中無所不在的暗能量所造成。所以瞭解暗能量的性質,現在已經變成基礎物理最難解的謎題之一。

科學家之前本來寄望弦理論(string theory)能解答。根據弦理論,所有物質都是由微小且狀如「弦」一般的振動物體所組成,換句話說,自然界中的各種基本粒子都可以用「弦」的不同振動模式來解釋,也因此,理論中所需的時空維度超過大家熟知的三維空間。過去十五年來,有許多以弦理論為基礎的理論模型都與暗能量產生有關。然而,這些理論都被愈來愈嚴格地檢視評論,有些研究學者甚至揚言這些理論沒一個是可行的。

班那迪等人提出的新模型,認為暗能量和宇宙都是位在多了一個維度的擴張中的氣泡結構上,整個宇宙安置在這個膨脹氣泡的邊緣。宇宙中所有現存物質,其實是延伸進這個額外維度的弦的末端。這些研究學者同時展現出:在弦理論的框架內,這樣擴張中的氣泡的確是被容許存在的。更有趣的是,這樣的氣泡不只一個,每個氣泡就對應一個宇宙,所謂的多重宇宙理論。

姑且不論班那迪等人的新理論模型是否正確,至少他們提供了一個新的思考方向,對宇宙的創生與未來命運有新的認知,同時或許也為測試弦理論指引了一個新方法。

【圖:烏普薩拉大學;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

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