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北京时间6月6日消息，世界是如何诞生的？一种理论认为，世界是通过某种量子机制从虚无中诞生的，比如量子隧道效应。20世纪80年代，物理学家斯蒂芬·霍金和詹姆斯·哈特进一步发展了这一思想，指出在世界诞生之前，时间是不存在的。这个基础使他们得出结论，无论在时间上还是空间上，世界上都没有初始的差距状态。这种想法被称为“无缺口计划”，或者也许是“霍金-哈特情况”。

然而，准确描述一个物理系统如何从0的标准变化到某个有限的标准将是一个巨大的挑战。为了描述这一时期触及的量子效应，物理学家使用了路径积分的表达式。量子力学中的路径积分表达式是对量子物理的归纳和公式化的方法，它是从经典力学中的作用准则扩展而来的。它用两点之间所有路径之和或函数积分获得的量子振幅代替了经典力学中的单路径。

然而，尽管路径积分的表达式在描述如何使世界从虚无中“挑起事端”方面相对成功，但根据其原理，其结果将包括一些不稳定的扰动，这表明世界将是高度异质和各向异性的。然而，在实践中，我们观察的世界通常是同质的和各向同性的，也就是说，所有方向的研究通常是相似的。结果，基于量子力学方法的积分表达式方法得出的结论与实际观测结果存在误差，不能准确描述观测世界。这让一些科学家感到，所谓的“无缺口计划”不能为我们提供一个准确描述世界来源的计划。

但是现在，在一个新宣布的研讨会上，德国波茨坦的马克斯·普朗克引力物理研究所(也称为“阿尔伯特·爱因斯坦研究所”)的物理学家阿利塞·蒂图奇和让-吕克·莱纳斯的工作表明，有一种方法可以防止这种理论上预期的不稳定性，并给出路径积分的表达式，然后为无间隙计划提供一个明确的定义。

莱纳斯说:“我认为我们最大的突破在于我们的新界理论，它不再把世界的诞生描绘成完全没有时间和空间。相反，在新的数学框架下，我们可以防止以前的不稳定性。简而言之，我们认为时间和空间都有波动。事实上，这也是任何人在讨论量子理论时都应该预料到的现象。因为量子不确定性的原理要求这种波动可以振动时间的存在，甚至在时间和空间本身。”

新计划结合了先前提出的几个想法，以克服理论上的不稳定性。他们的作业基本上改变了路径积分法定义的空间特征。路径积分本质上表达了某一时刻的世界形势。它跳过某些特定的点(称为“鞍点”)，其功能对应于霍金-哈特情况。

然而，大多数鞍点是不稳定的。在这项最新的研究中，研究人员所做的最大也是最重要的改变是改变整个结构的间隙条件，然后去除路径积分中不稳定的鞍点。在新的结构中，在路径整合过程中只有一个鞍点通过，这个鞍点是稳定的，从而避免了原计划的不稳定性。在这个稳定的鞍点上，应该有霍金-哈特的情况，正如“令人满意的不分割计划”所定义的那样。

在展示了一个构建无缺口计划的稳定方法后，这一成就有望引发对世界如何诞生的反思。然而，仍然有许多问题需要解决。

莱纳斯说:“将来，我们计划看看当弦理论被纳入时，我们的新领域理论是否仍然有坚实的基础。此外，我们还将探讨是否有其他方法来定义“无差距”计划。然而，最大的问题仍然存在，那就是，我们的理论是否能得出一个可以被观察证实的结论。

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