世界经理人科技频道（tech.icxo.com）消息：在弦论中，所有的粒子都能解释为按不同频率振动的弦或圈。弦论最初是为了解释夸克禁闭问题而提出的，但是随后，弦论逐渐发展成为一个可以解释很多高能物理或宇宙学问题的理论，例如它能解释宇宙大爆炸之后短时间内的宇宙状态（宇宙形状、大小等），那时宇宙中的夸克都可以自由运动，而不会受到禁闭。
从弦论出发，一个由理论物理学家组成的研究小组在1月27日的《Physical Review Letters》杂志上发表文章，从理论上描述了宇宙大爆炸时的宇宙状态，他们认为宇宙最初是从一种理论上的填满空间的“膜”开始演化的。
论文作者之一、伊利诺斯大学的Robert Leigh说：“宇宙学中最重要的问题可能是宇宙的初条件是什么样的，也就是说宇宙膨胀之前的状态。我们认为在膨胀之前，宇宙是一块不稳定的膜，它会衰变成无数个弦和圈，这些弦和圈逐渐演化成今天我们看到的物体。”
传统的宇宙膨胀模型假设宇宙最初是一个非常小的点，称为“奇点”。发生宇宙大爆炸后，宇宙急剧膨胀。可以与膜理论竞争的膨胀理论是大坍缩/大爆炸理论（Big Crunch/Big Bang theory），它假设宇宙曾经是非常大的，然后坍缩成为一个奇点，再发生膨胀。大坍缩/大爆炸模型意味着时间在大爆炸之前就存在了。
大坍缩/大爆炸模型存在的问题是经典广义相对论的数学基础在奇点会失效。如果科学家们不能从数学上解释奇点，那么从理论上说，他们就没有完全地理解时空几何，不管是在大坍缩之前还是大爆炸之后的时空。
Leigh说：“我们的膜理论可以从数学上处理大爆炸时的宇宙时空，而且它也在弦论中给出了对时间的一种新的解释。”他和同事们认为时间从膜衰变成闭弦（类似大爆炸的事件）时开始产生，闭弦随后逐渐演化成组成宇宙的普通物质。这样的一幅宇宙演化图景，不仅避免了奇点这样的数学问题，而且还能解释其它的一些问题。例如，对我们来说，宇宙从各个方向看都是一样的。在膜理论中，宇宙的均匀性可以解释成是具有均匀初条件的早期宇宙演化的结果，例如认为宇宙最初是一张均匀填满空间的膜。Leigh和同事们还会在其它的研究中深入讨论这个问题。tech.icxo.com |
