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平铺空间与膨胀宇宙:桥接量子力学与宇宙学

综合物理 2025-02-04 v2

摘要

我们提出一个启发式模型,将宇宙视为一个从高维晶格投影出的生长准晶体。这个准晶体框架为宇宙膨胀提供了一个新颖的视角,其内在的生长动力学自然地导致了观测到的宇宙大尺度膨胀。受此模型启发,我们探索了具有时间依赖边界的盒中粒子的薛定谔方程,该边界代表膨胀的底层空间。通过引入一个连接微观量子现象与宏观宇宙学量的约束,我们推导出一个类似于弗里德曼方程的方程,为哈勃张力提供了潜在的见解。我们的模型包含了声子和相位子——准晶体结构中固有的准粒子——它们在宇宙尺度的动力学和宇宙膨胀中扮演关键角色。该框架表明,暴胀期的必要性可能被消除。此外,由准晶结构产生的声子可以作为暗物质候选者,影响普通物质的动力学,同时通过电磁相互作用基本无法探测。通过与原子尺度上本质上是量子的晶体物质进行类比,我们探索了平铺空间的概念如何在一个离散结构上支持连续对称性。这为理解宇宙的膨胀和底层结构提供了一个新颖的框架。因此,我们的方法表明,进一步的发展可以加深我们对宇宙膨胀和宇宙结构的理解,桥接来自量子力学、凝聚态物理学和宇宙学的概念。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.14520,
  title  = {Tiling Spaces and the Expanding Universe: Bridging Quantum Mechanics and Cosmology},
  author = {Marcelo Maciel Amaral and Aman Yadav},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14520},
  year   = {2025}
}