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空间是由一块一块的小空间组成的，同样我们把仪器对准时间去观察，将发现时间也不是连贯的，它也是一段一段拼合成的。 不必惊讶，这就是关于时空的新理论——圈量子引力理论告诉我们的。这个理论预言，我们周围的空间并不是无限可分的，它是离散的，有最小的组成体积，空间不会比这个体积更小了。 打个比方，用杯子盛满水，倾斜杯子，使水缓慢流出，肉眼告诉我们，水连续地流淌着。这好比我们从前理解的连续空间。把杯子里的水用绿豆代替，再度倾斜杯子，使豆子洒出来，我们看到一粒粒豆子从杯中滚出，这好比新理论告诉我们的空间，空间不是连续的，而是一粒一粒的。 这些小“绿豆”，即空间的最小单元，它的体积和表面积可以用一个非常小的量来度量，即普朗克长度。普朗克长度非常小：10-33厘米；因此，空间的可能的最小面积，大约是普朗克长度的平方，即10-66平方厘米。同理，空间可能的最小的体积，大约是普朗克长度的立方，也就是10-99立方厘米。 这一粒粒组成空间的 “绿豆”是如此地渺小，在1立方厘米的空间中，含有1099个小“绿豆”。要知道，我们宇宙的体积，也不过是1立方厘米的1085倍。 在圈量子引力理论中，时间同样不是一条连续流淌的长河，而是如时钟的滴答声一般，每“滴答”一次，就大约是一个普朗克时间：10-43秒。说得更准确一些，在我们的宇宙中，时间就是以数不清的时钟滴答声来流动的；时间滴答滴答地跳过1043个最小时间（普朗克时间），我们的手表指针刚好走过1秒。 宾夕法尼亚物理学家阿贝•阿什特卡称：“尽管爱因斯坦广义相对论在解释宇宙方面表现出众，甚至可以描述到接近宇宙的起源，但是在接近宇宙大-时，物质密度变得极大，相对论就不再适用了。要解释大-之前的宇宙，我们就得应用量子理论，而在爱因斯坦时代这种理论还没有出现。” 阿什特卡和他的两位博士后研究员，托马斯•保罗斯基和帕姆普里特?辛格，正试图用量子理论解释大-前的宇宙形态。他们使用一种叫做圈量子引力的理论，建立了数学模型，可以直接描述宇宙大-，甚至解释-前的情景。另一方面，阿什特卡说，在大-之前存在着另一个时空几何的宇宙，与现在的宇宙十分相似，只是它不是在膨胀，而随着时间逐步缩小。他还说，其实宇宙的变迁并非传统意义上的大-，实际上是一次量子跳跃。 圈量子引力，被认为是将广义相对论和量子物理学相统一的最有效手段，由宾夕法尼亚州重力物理与几何学院始创，由阿什特卡牵头。“这种理论假定时空几何本身有离散的‘原子’结构，”阿什特卡解释到，“与我们熟悉的时空连续性不同，空间是由一维量子构成，在接近大-时，这种构造被剧烈地打破，量子自身的属性使得物质引力相互排斥，而非相互吸引。 “尽管早些时候就已经有大-前存在另一个宇宙的设想，但是用数学模型来系统描述‘前宇宙’的存在并推断它的时空几何还数首次。”阿什特卡说，“我们起初的工作是模拟出一个与当今宇宙同质的宇宙，我们对圈量子引力理论充满信心，我们将继续完善这个模型，以便更好地描述出我们已知的这个‘前宇宙’，并且更好的理解量子引力的特点。” 来源：大科技杂志社；教育部科技发展中心 关键字: 圈量子引力
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