5 维平面波碰撞涌现的膜世界模型

我们考虑嵌入于五维体时空（具有大额外维和宇宙学常数）的膜世界模型。5 维中的宇宙学具有“类波”特征，即体中度量系数被假定为沿第五维传播的平面波形式。我们将膜建模为沿额外维反向传播的波的碰撞“平面”。该平面是一个跳跃间断面，呈现膜模型通常的 ${\bf Z}_2$ 对称性。无论 5 维中具体细节如何，该模型重现了膜上演化的广义 Friedmann 方程。具有类空额外坐标的模型解展现通常的大爆炸行为，而具有类时额外维者呈现大反弹。此反弹是类时额外维的真实效应。我们主张，基于当前认知，具有大类时额外维的模型不能被当作非物理解中的数学奇珍而摒弃。额外维今日尺寸很小，但若宇宙加速膨胀则其正在增大。此外，第五维的膨胀率可通过四维“减速”和 Hubble 参数简单表示为 $- q H$。这些预言可能有重要观测含义，特别是对静止质量、电荷和引力“常数”的时变。它们对具有任意宇宙学常数的三个 $(k = 0, +1, -1)$ 模型均成立，且与额外维号差无关。