通過全息理論，我們將有可能探測到早期宇宙相變引力波
2023/09/03
檢舉
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早期宇宙中的全息相變會釋放引力波嗎？
藝術家描繪的兩個黑洞合并并且引起我們所知的引力波漣漪（圖源：LIGO/T.Pyle）An artist‘s illustration of two black holes merging and creating ripples in space-time known as gravitational waves.（Image credit： LIGO/T. Pyle）
我相信你可以理解我們對極早期的宇宙知之甚少。
我們懷疑它經歷了幾個主要的變革時期——稱為相變——最終產生了我們所知道和熱愛的宇宙。最近，一組物理學家使用了弦理論中最強大的工具之一來處理這些相變，并透露我們即將可以通過引力波特征直接探測那些宇宙活動。
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新的階段
在自然中有四種已知的力，其中兩種你都很熟悉：引力和電磁力，它們聯合起來構成了我們日常生活的大部分。第三種，強核力，負責把原子核聚集在一起，但除此之外，它極短的作用距離使它無法做其他值得注意的事情。第四種，弱核力，它使核衰變和核反應成為可能，這很方便。但除此之外，它不管其他的事。
這四種力相互之間沒有什麼不同，但現代物理學最顯著的見解之一是，它們可能都是同一種力的表現形式。我不能把這種統一的力量稱作「力」，因為《星球大戰》宇宙已經使用了這個綽號，所以我們只能稱它為「統一的力」。
我們不知道這種統一的力是否真的存在（或曾經存在過），但我們已經能夠將自然的兩種力融合在一起。在我們的高能粒子對撞機實驗中，電磁力和弱核力融合在一起，成為統一的「弱電力」。
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如果我們的粒子對撞機能夠實現這一壯舉，那麼宇宙肯定也可以實現。當我們的宇宙還不到一秒大時，它極其的小、熱和密。如此的小、熱和密，以至于足夠使弱電力失控。只有當宇宙膨脹并冷卻到超過這一點之后，這些力才能分成它們各自不同的身份。
艱難的旅程
在我們最簡單的模型中，這一轉變是相對平穩的——從弱電狀態簡單過渡到分離成電磁力和弱核力的宇宙。不過，雖然我們最簡單的物理模型非常成功，它也有缺點。我們無法用簡單的模型解釋宇宙中的各種物理現象（比如中微子的質量和暗物質的存在）。
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