一个新的物理假设挑战了领先的“万物理论”
6月25日，居住在维也纳的物理学家Timm Wrase醒来，困倦地浏览了最近在线发布的一系列物理作品。 一个头条新闻打动了他，使他摆脱了所有残留的睡眠。
一位杰出的弦理论专家
Harran Harvard与他的同事合作完成的工作假设，有一个简单的公式可以根据弦理论来确定允许存在哪些宇宙，哪些不能存在。 弦论是“
万物理论 ”的主要候选者，将重力和量子物理学结合在一起，以微小的能量线的振动形式定义了所有物质和相互作用。 该理论提供了大约
10,500个解决方案：可能的宇宙的巨大而多样的“景观”。 弦理论专家，例如Vraze和Wafa，多年来一直在尝试将我们的宇宙置于这种可能性的世界中。
但是，尽管Wafa和同事建议，在弦论的背景下，像我们这样的宇宙-或更确切地说，就是我们想象的方式-不可能存在。 如果这个理论是正确的（正如Vraze和其他物理学家立即理解的那样），那么要么我们的宇宙与它本应的完全不同，要么弦理论不正确。
弗拉兹（Vraze）将后代带到幼儿园，然后在维也纳技术学院工作，在那里他的同事们大力讨论了同样的工作。 同一天，瓦法（Wafa）在日本冲绳市时，在Strings 2018大会上
介绍了这一理论 ，随后世界各地的物理学家也纷纷参加。 会议和其他地方发生的争议。 “许多人立即说：“这可能是一个错误，”其他人说：“是的，我已经说了多少年了，“还有其他中间反应，” Vraze说。 他补充说，这里有些混乱，但是“当然还有极大的兴趣。 因为，如果这个假设是正确的，它将对宇宙学产生许多巨大的后果。”
研究人员坐下来工作，试图检验该假设并研究其后果。 弗雷兹（Vraze）已经写了两部作品，
其中一部可以完善这一假设，而他主要是在与家人一起度假时这样做。 他回忆起自己的想法：“这很有趣，我需要研究和深入研究它。”
拟议的公式出现在
6月25日由Vafa，Georges Obied，Hiroshi Ooguri和Lev Spodyneiko编写的著作中，然后在
两天后由Vafa，Obied，Prateek Agraval和Pla Steinhardt
发表的后续
著作中进行了更深入的研究，这表明随着宇宙的膨胀，空旷空间的真空能密度下降速度应快于一定值。 该规则应适用于所有基于字符串理论的简单Universe模型。 但这与关于真实宇宙的两种流行观点背道而驰：它既使人们普遍接受的关于其当前扩张的想法，也没有使其爆炸性诞生的领先模式成为不可能。
* * *
自1998年以来，从望远镜中观察到，空间的扩张速度越来越快，这意味着应通过一定程度的引力排斥“暗能量”为空旷的空间提供真空。 另外，似乎倒入空白空间的暗能量保持恒定（据人们判断）。
但是一个新的假设指出，宇宙的真空能应该降低。
Wafa和他的同事认为，不存在具有稳定和正真空能的
宇宙 ，即所谓的
de Sitter宇宙 。 自从1998年发现暗能量以来，弦理论专家一直在努力构建令人信服的de Sitter宇宙弦模型。 但是，如果Wafa是正确的，那么这样的尝试注定会陷入逻辑上的矛盾之中。 de Sitter宇宙不在这片土地上，而是在“沼泽”中。 他最近解释说：“我认为事物看起来是一致的，但却有矛盾和沼泽。” “它们与景观非常相似，它们可以欺骗您。 在您看来，您将能够构造它们，但实际上并非如此。”
根据这种“德西特沼泽假说”，在所有可能的逻辑宇宙中，真空能要么像球一样滚落而下坡，要么应达到稳定的负值。 （具有稳定和负真空能量值的所谓的de-Sitter宇宙很容易在弦论中构建）。
如果这个假设是正确的，那就意味着我们宇宙中暗能量的密度不可能是恒定的，而必须采用所谓的形式。 “
精髓 ”-一种能源，在数百亿年中逐渐减少。 现在预计将启动几个实验，在这些实验中，使用望远镜可以更好地确定宇宙是以恒定速度还是以加速方式扩展-也就是说，是否有比例的新暗能量随新空间出现，或者宇宙加速度根据典型模型逐渐变化。 精髓的发现将彻底改变基本物理学和宇宙学，并重写空间的过去和未来。 一个典型的宇宙不会被
大缺口撕裂，而是会逐渐变慢，并且根据大多数模型，最终将以
大压缩或
大弹跳最终膨胀和收缩。
普林斯顿大学的宇宙学家斯坦因哈特（Steinhardt）也是瓦法（Wafa）的合著者之一，他说，在接下来的几年中，“所有的眼睛都会被铆钉”在诸如
暗能量观察 ，
宽范围红外望远镜和
欧几里德望远镜等实验的结果上，从中将会清楚暗能量密度。 斯坦哈特说：“如果清楚地表明这幅画是与精粹相反的，那就意味着要么沼泽概念错了，弦理论错了，要么都错了-总的来说，有些事情应该错了。”
沼泽的新假说对普遍公认的宇宙诞生历史表示了同样强烈的怀疑：大爆炸理论和宇宙通货膨胀。 根据这个理论，包含大量能量的微小时空粒子迅速膨胀并形成了我们生活的宏观宇宙。 除其他外，该理论的发明是为了解释宇宙究竟是如何变得如此巨大，光滑而平坦。
但是，原本应该助推宇宙膨胀的假想的膨胀性能量场与Wafa公式不符。 为了满足这个公式，正如他和他的同事们所解释的那样，必须非常迅速地消耗通货膨胀场的能量，才能获得一个光滑而平坦的宇宙。 因此，他们的假设与许多普遍的宇宙膨胀模型相矛盾。 未来几年，诸如
西蒙斯天文台这样的望远镜将通过将该理论与竞争性理论进行比较来寻找空间膨胀的最终迹象。
这时，弦理论专家通常在统一战线上讲话，不同意这一假设。 斯坦福大学物理学教授，创建通货膨胀模型的项目负责人伊娃·西尔弗斯坦（Eva Silverstein）认为，这种理论很有可能被证明是错误的。 她的丈夫斯坦福大学教授Shamit Kachra也是如此。 它是KKLT的第一个字母K，这是2003年的著名作品，其作者的名字首字母缩写。他们在其中提出了一系列可用于创建de Sitter宇宙的弦成分。 Wafa的公式表示，Silverstein和Kachra的设计不起作用。 西尔弗斯坦开玩笑说：“这些假设困扰了我们的家庭。” 但是从她的角度来看，加速扩展模型在新作品发表后并没有损失任何东西。 她说：“他们基本上只是以分析结果有限，在某些情况下甚至是可疑的为由，认为这些东西不存在。”
纽约大学弦理论专家兼宇宙学家Matthew Kleban也正在研究弦膨胀模型。 他强调说，沼泽的新理论非常具有投机性，并且是酒鬼在灯笼下寻找钥匙的行为的经典示例，因为在那儿它更亮，因为大多数弦理论的领域尚待研究。 但是他承认，根据现有证据，该假设可能是正确的。 克莱班说：“关于弦理论，事实可能是正确的，然后事实证明弦理论并不能描述世界。” 而且，也许“暗能量已经驳斥了它。 这显然将非常有趣。”
de Sitter的沼泽理论和未来的实验能否反驳弦理论，我们将在后面学习。 2000年代发现弦理论有大约
10,500种解决方案的发现使人们寄希望于它能够以独特且不可避免的方式预测我们宇宙的未来。 该理论看起来几乎可以支持任何观察，这使得很难通过实验验证或反驳。
2005年，瓦法（Wafa）和整个合作者网络开始思考如何减少这种可能性，并指出自然的基本属性，无论如何这都是正确的。 例如，他们
的弱引力理论表明，引力应该是任何逻辑宇宙中相互作用最弱的一个。 不满足这些要求的理论宇宙被扔出沼泽。 沃法（Wafa）关于沼泽假说的第一批同事之一，加州理工学院的理论物理学家Hogoshi Ooguri说，这些沼泽假说中的许多都很好地解决了攻击它们的论点，并且“现在已经有了非常坚实的基础”。 例如，弱引力理论已经获得了太多的证据，认为无论弦理论是否适合作为引力理论，人们普遍认为它是正确的。
关于景观在哪里结束和沼泽开始的直觉是由于数十年来努力建立宇宙的弦模型。 该项目的主要障碍是弦理论预测了10个时空维度的存在，这比可见的4个维度大得多。 弦理论专家建议，六个附加维度应较小-在每个点上都应紧密折叠。 格局充满了所有可能的方式来配置这些额外的维度。 但是，尽管有很多可能性，但研究人员（例如Wafa）发现了通用原理的出现。 例如，扭曲的测量值趋于在重力作用下收缩，而电磁场等磁场则倾向于将所有东西推开。 在简单，稳定的配置中，这些影响被真空的负能量所平衡，这导致了反de Sitter宇宙的出现。 将真空能转化为正能非常困难。 瓦法说：“通常在物理学中，有一些简单的一般现象的例子。” “但这不适用于de Sitter模型。”
由Kachra，Renata Kallosh，Andrei Linde和Sandeep Trivedi赞助的KKLT提供了诸如通量，瞬子和反d-branes之类的弦陷阱，它们在理论上可以成为调节正负真空能量的工具。 但是，这些设计很复杂，并且多年来发现了其中的不稳定性。 尽管Kachru说他没有“严重的疑问”，但是许多研究人员开始怀疑KKLT脚本仍然不会产生任何稳定的de Sitter宇宙。
瓦法（Wafa）认为，现在该是一个共同寻找独特稳定的de Sitter宇宙模型的时候了。 他的假设首先应该强调这个问题的重要性。 从他的角度来看，弦理论专家没有足够的动力去判断弦理论是否能够描述我们的世界，而不是占据一种观点，因为弦景观广阔，因此我们仍有空间没有人确切地知道。 他说：“弦理论界的大多数成员仍然站在de Sitter结构的一边，因为每个人都认为：看，我们生活在de Sitter宇宙中，充满正能量； 因此我们最好寻找这种类型的示例。”
他的假设促使社区采取行动，诸如Vraze之类的研究人员开始寻找稳定的de Sitter宇宙的反例，而其他人则在研究未经探索的典型宇宙弦模型。 瓦法说：“无论如何，我很想知道这个假设是否正确。” -问题是我们应该怎么做。 而且，只有找到支持或反对理论的证据，我们才能取得进展。”
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