【科普帖】针对一些常见问题和误区进行解答

本帖就我看到的一些问题进行讨论，来源都是各种宇宙学书籍

不定期更新，有问题也可以在本帖提出，如果我不能解答我会求助我的导师

最后一句少看百度。。

1宇宙诞生之前是什么?什么推动宇宙的膨胀？首先第一个问题，关于是否存在开始。科学界一直抱有有和无的两种观点，经典暴涨宇宙学认为，宇宙起源于奇点，奇点因其势能过高而爆发形成了高速膨胀的场，称之为暴涨场，暴涨场中，场不断在高势能和低势能之间抖动（想象很多人站在一片山群中，有的人在山顶，有的人在山腰，有的人在山谷，所有人都在互相推别人，在山顶和山腰的人可能被推下山谷，在山谷的人也可能被推着上山）暴涨场的膨胀会不断像场量中借走排斥性引力，而借的越多，暴涨越快，场的势能也就越高，所以暴涨场就像是一个没有限额的银行，可以随意额度提取排斥性引力来维持暴涨。当某一区域的势能过低时就无法再次回到高的，于是就会慢慢冷却下来，形成一个独立的区域，也就是一个宇宙（补充一点在停止暴涨开始冷却的区域中，被固定下来的场值也各不相同。所以会形成物理规则不同的宇宙）二是循环宇宙论，此理论认为宇宙是一块在高维膜中滑动的三维膜，我们的宇宙膜和其他宇宙一样，滑动轨迹不和任何宇宙相交，但和某一宇宙锤子，所以在高维中，两个宇宙会不断重复靠拢，碰撞，弹开，原离，排斥性引力达到最大值，有靠拢，碰撞的过程，其时间轴是每一次碰撞中代替对方的一边，造成两个宇宙不断更替现实（不过这一理论随着弦论破产已经没什么说服力了）

2关于维度，想必很多吧友还沉浸在上个世纪的经典物理对维度的定义当中，1维点，二维弦，三维空间，四维时间，然而弦论更新后这种定义发其实是错误的（虽然弦论破产，维度定义并没有被大改），21世纪早期的研究中，理论物理家对维度做出了如下定义，宇宙共10维，9维空间，1维时间，后来的证明过程中逐渐发现这种定义发不难解决卡拉比猜想的全部内容，按照数学模型，应该还存在一维额外维度（隐藏的现实中作者把它亲切得称为麻烦维）后来的研究中又提出了被膜包裹的额外维度这样模型而填补了这一空缺，所以，宇宙共11维，10维空间（1维膜或点，二维膜或弦，三维膜或空间，已经额外维度）1维时间

提示一下，最后更新的弦论认为宇宙的基本结构是膜，弦只是膜的一种形式而已

为什么说弦论破产？貌似没什么能干掉弦论啊，包容性太广了，14年bicep2号成能干掉99%的弦论，却失败了…

支持一下，希望能够吸引更多的人来！

来吧，讲下弦论

天体物理学家通过精密的测量，没有发现伽马光子偏振的任何改变
　　腾讯科学讯 日本科学家使用搭载在“伊卡洛斯”号太阳帆船上伽马射线暴偏光仪器，对来自爆发中的高能伽马光子进行最精细的测量，并没有发现光子的任何偏振改变。
　　伽马射线暴释放的高能光子能够对所谓“万有理论”建立设定严格限制，这种理论试图统一自然界中的所有四种相互作用（目前来看，“超弦理论”是“万有理论”的最佳候选者）。
　　日本大阪大学的科学家说：“这个结果对量子引力理论施加了基本的限制，量子引力是试图统一爱因斯坦广义相对论和量子理论的一种理论。”
　　根据目前的物理学，如果把粒子换成其所对应的反粒子，然后再让时间反演，那么世界看起来应该是完全相同的，假如发现了任何不同（CPT对称破缺），那么将会对超弦理论提供实验支持。
　　美国宾夕法尼亚大学的物理学家说：“如果CPT联合操作被任何物理过程所破坏，哪怕是即使在非常细微的水平上，也将会从根本上改变目前所追寻的构建万有理论的方向。”
　　寻找CPT对称破缺的证据非常具有挑战性，因为量子结构太小，很难使用现有的技术在地球上实现，必须要使用太空探测器。
　　根据目前的观测来看，伽马射线暴所发出光子的偏振并没有旋转。如果偏振发生旋转，就表明CPT有对称破缺的迹象。
　　科学家通过对三次伽马射线暴的精细研究，并没有发现伽马光子的任何偏振的改变，该观测表明：CPT对称至少在千万分之一精度上也是成立的。
　　什么是超弦理论？
　　弦论的一个基本观点是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状的“弦”（包括有端点的“开弦”和圈状的“闭弦”或闭合弦）。弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。弦论中的弦尺度非常小，但操控它们性质的基本原理预言，存在着几种尺度较大的薄膜状物体，后者被简称为“膜”。直观的说，我们所处的宇宙空间可能是9+1维时空中的D3膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。
　　虽然历史上，弦理论是物理学的分支之一，但仍有一些人主张，弦理论目前不可实验的情况，意味着它 弦理论
　　应该（严格地说）被更多地归为一个数学框架而非科学。一个有效的理论，必须通过实验与观察，并被经验地证明。不少物理学家们主张要通过一些实验途径去证实弦理论。一些科学家希望借助欧洲核子研究组织的大型强子对撞机，以获得相应的实验数据。尽管许多人相信，任何关于量子引力的理论都需要更高数量级的能量来直接探查。此外，弦理论虽然被普遍认同，但它拥有非常多的等可能性的解决方案。因此，一些科学家主张弦理论或许不是可证伪的，并且没有预言的力量。
　　由于任何弦理论所作出的那些与其他理论都不同的预测都未经实验证实的，该理论的正确与否尚待验证。为了看清微粒中弦的本性所需要的能量级，要比目前实验可达到的高出许多。弦理论具有很多数学兴趣的特性并自然地包含了标准模型的大多数特性，比如非阿贝尔群与手性费米子因为弦理论在可预知的未来可能难以被实验证明，一些科学家问，弦理论甚至是否应该被叫做一个科学理论。它现在还不能在波普尔的意识中被证伪。但这也暗示了弦理论更多地被看做建设模型的框架。在同样的形式中，量子场论是一个框架。

暖暖贴，继续

的确弦论太难被干掉了…波普尔的意识是什么？