霍金提新理論：宇宙或具超現實主義幾何特征 _霍金

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著名的宇宙學家史蒂芬·霍金近期提出了一種新的理論用以描述我們所在的宇宙，這種理論認為宇宙可能擁有類似藝術家埃斯特的畫作中那樣的幾何特征。
北京時間6月18日消息，據美國《新科學家》雜志網站報道，英國劍橋大學宇宙學家史蒂芬·霍金常常被譽為是全世界仍然健在的最著名的科學家，近期他提出了一種新的理論，他認為宇宙或許具有某種超現實主義的幾何特征，這一特征和畫家埃舍爾的作品中所體現的那種幾乎特質非常類似。
這一消息對于這位荷蘭藝術家的粉絲們來說讓人喜悅，而霍金的團隊則指出，他們的這項研究提供了一種方式來滿足弦理論的幾何要求。弦理論目前仍是一種假說，人們希望這一理論有朝一日被證明是能夠描述我們所見宇宙中萬事萬物的“終極理論” 。
霍金小組的計算采用了一種在此之前曾被認為是不可能完成的方法。而如果這一理論得以被證明，那么它將能夠解釋宇宙是如何從大爆炸中誕生的，并可以將引力和量子力學統一起來。霍金的同事托馬斯·赫托格(Thomas Hertog)來自比利時天主教魯汶大學(KUL)，他說：“我們自此將擁有構建關于我們所處的世界弦理論模型的新途徑。”
但是僅從表面上看，說藝術家埃斯特的畫作能描繪出宇宙的形狀，這一點似乎和我們對于宇宙的了解相違背。埃斯特的畫作中表現了很多幾何特質：鑲嵌，排列，不斷重復的形狀。如在他的作品《圓形極限IV》(Circle Limit IV)中所展現的那樣：蝙蝠和天使相互交織在一起，構成復雜的圖案。盡管這些圖案是平面上的，但是卻可以通過投影方式表現出“雙曲空間”的概念，這很像地圖的表現手法：地球是圓球形的，但是卻仍然可以用二維平面的地圖予以展示。比方說，盡管那些蝙蝠在靠近這張作品邊緣的地方呈現幾何級的急劇縮小，在雙曲空間中，所有蝙蝠的大小其實卻是一樣大的。之所以會出現這些變形，是因為雙曲空間是無法被完全展平的。這也非常類似于地圖上的變形，比如世界地圖上南北兩極會出現較大的比例大小變形，這也是由于地球外形無法被完全展平的緣故。
然而這并非我們宇宙所具有的樣子。對于源自大爆炸的“回聲”宇宙微波背景輻射(CMB)的測量以及對遙遠的超新星的觀測都表明，我們的宇宙是平坦的，而非扭曲變形的。與此同時，由于一種神秘的暗能量的作用，我們的宇宙正處于加速膨脹過程之中。我們并不了解究竟什么是暗能量，以及它究竟從何而來，但是愛因斯坦提出的廣義相對論提供了一種數學語言可以來描述這種膨脹。如果將宇宙常數代入廣義相對論方程中，我們將得到一個永遠膨脹下去的宇宙，當然這個宇宙常數必須是正值。到目前為止，說“我們正處于一個不斷膨脹的宇宙中”和說“我們的宇宙常數取的是一個正值”是具有同等含義的。
然而，還有一些明顯的問題。廣義相對論可以涵蓋宇宙膨脹的內容，但是它無法解釋宇宙大爆炸，它也無法將主要描述宏觀尺度的引力和描述微觀尺度的量子力學統一起來。赫托格說：“這就相當于說，你無法解釋我們為什么會生活在我們所生活的這個宇宙中。”

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藝術家埃斯特的作品《圓形極限IV》：蝙蝠和天使相互交織在一起，構成復雜的圖案。盡管這些圖案是平面上的，但是卻可以通過投影方式表現出“雙曲空間”的概念