寻找“时空原子”( 二 ) 本文转自：北京邮电大学出版

其他的理论，像弦理论与所谓的“因果动力三角形”等，并没有预言“时空原子” ，但认为有其他的方式可让极短的距离成为不可分割的物理量。这些理论间的差异已引起了许多争论，但对我而言，它们之间的矛盾并没有大到不可调和的地步。举例来说，若想统一在微弱引力状况下粒子间的交互作用，弦理论是非常有用的理论，但若想分析在引力场强大的奇点上究竟发生了什么事情， “圈量子引力”的原子建构则更为有效。
圈量子引力理论
“圈量子引力理论”是由阿贝·阿希提卡、李·施莫林、卡洛·洛华利等人发展出来的量子引力理论，与弦理论一起成为目前将引力论量子化最成功的理论。
物理学家阿贝·阿希提卡称：“尽管爱因斯坦广义相对论在解释宇宙方面表现出众，甚至可以描述到宇宙的起源，但是在接近宇宙大爆炸时，物质密度变得极大，相对论就不再适用了。要解释大爆炸之前的宇宙，我们就得应用量子理论，而在爱因斯坦时代，这种理论还没有出现。”
阿希提卡和他的两位博士后研究员托马斯·保罗斯基和帕姆普里特·辛格，正试图用量子理论解释大爆炸前的宇宙形态。他们利用“圈量子引力理论”建立了数学模型，可以直接描述宇宙大爆炸，甚至解释爆炸前的情景。另一方面，阿希提卡说，在大爆炸之前存在着另一个时空几何的宇宙，与现在的宇宙十分相似，只是它不是在膨胀，而是随着时间的推移逐步缩小。他还说，其实宇宙的变迁并非传统意义上的大爆炸，而是一次量子跳跃。
“圈量子引力理论”被认为是将广义相对论和量子物理学相统一的最有效手段。“这种理论假定时空几何本身有离散的‘原子’结构， ”阿希提卡解释道， “与我们熟悉的时空连续性不同， ‘圈量子引力理论’认为空间是由一维量子构成，在接近大爆炸时，这种构造被剧烈地打破，量子自身的属性使得物质引力相互排斥，而非相互吸引。
“尽管早些时候就已经有大爆炸前存在另一个宇宙的设想，但是用数学模型来系统描述‘前宇宙’的存在并推断它的时空几何还数首次。”阿希提卡说， “我们起初的工作是模拟出一个与当今宇宙同质的宇宙。我们对‘圈量子引力理论’充满信心，我们将继续完善这个模型，以便更好地描述我们已知的这个‘前宇宙’ ，并且更好地理解量子引力的特点。”
【寻找“时空原子”】“圈量子引力理论”到底能告诉我们多少有关“前宇宙”的事情？答案是不多。如果理论推理正确，唯一能肯定的就是反弹的确发生过。不过，这并不意味着我们无法了解更多有关早期宇宙的知识。天文学家已经在宇宙背景中发现了一些模式，这些模式很显然是在大爆炸发生的同时产生的电子大小的不规则残留物，而那里很可能隐藏着某些暗示。