宇宙量子涨落问题的玻姆力学方法

本文重点关注两种与宇宙学相关的量子涨落：一种是在早期宇宙中形成结构形成种子的涨落，另一种是在晚期宇宙中产生玻尔兹曼大脑的涨落。首先，结构形成需要早期宇宙中物质密度的轻微不均匀性，然后这些不均匀性通过引力效应被放大，导致物质聚集成恒星和星系。根据暴胀理论，量子涨落形成了这些不均匀性的种子。然而，这些量子涨落由均匀且各向同性的量子态描述，这引发了一个与量子理论基础相关的问题，因为仅幺正演化不能打破量子态的对称性。其次，玻尔兹曼大脑是粒子的随机聚集，由于极端的巧合而形成功能正常的大脑。尽管这些巧合极不可能，但如果宇宙持续存在无限（或只是非常长）的时间，它们似乎被预测为在量子宇宙中作为真空涨落而发生，事实上会反复发生，甚至构成宇宙历史中所有大脑的大多数。我们提供了玻姆式量子理论的简要介绍，并解释了为何在此版本中，不期望的涨落类型即玻尔兹曼大脑不发生（或至少不常发生），而期望的涨落类型即结构形成的非均匀种子会发生。