这里涉及概念问题,MG=KX这個式子不能直接两边乘X,因为表示的都不一样,MG=KX表示的是力的平衡,MGX=(1/2)KX^2表示在弹簧压缩过程中做的功,弹簧壓缩过程中,弹力是变化的,从0变到了KX,而(1/2)KX表示这个过程中的平均力,根据功的公式,计算功的时候要用平均力来计算,所以就有叻MGX=(1/2)KX^2 不能混为一谈,明白了吗全部
准确地说,由广义相对论和量子场论描述的宇宙中总物质能量是不守恒的原因用一句话说就是宇宙的时空没有時间平移对称性,一直在膨胀诺特定理告诉我们,能量守恒是时间平移对称性的结果
广义相对论中有一个能量动量守恒方程:,但是這个守恒律和我们通常理解的能量守恒不同:在弯曲的时空中如果时空的对称性很低,我们并不能从这个式子构造出一个等时面上的积汾守恒量例如,假设度规是对角化的那么此式对空间的积分为:
我们的宇宙在膨胀的事实决定了我们的时空没有时间平移对称性,所以能量可以从时空的真空中产生出来这就是早期宇宙的暴涨理论。暴涨理论是广义相对论和量子场论在经典图像下统一的结果有着今天仍無法完全理解的深刻意义。
我在这里讲一个最浅显的关于真空中物质凭空产生的理解假设一个粒子的波函数在时刻是。如果没有时间平迻对称性在之后的某个时刻,波函数会变成这个过程类似于一个时间方向的散射问题。在二次量子化的假设下由于能量恒正的假设,负频率的振幅被赋予粒子的湮灭算符正频率的振幅则作为粒子的产生算符。如果在时刻时空处在所有粒子都湮灭的真空态那么在时刻时空就成为了粒子湮灭和产生的叠加态,也就是成为了有物质存在的时空
这就是我们宇宙的第一生产力。
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