京都大學的一個研究小組正在探索利用德西特空間的高維度來解釋早期宇宙的引力。通過開發一種計算波動之間的相關函數的方法，他們旨在彌補愛因斯坦的廣義相對論和量子力學之間的差距。這有可能驗證超弦理論，並能對早期宇宙的微妙變化進行實際計算。雖然最初是在三維宇宙中進行測試，但該分析可能會擴展到四維宇宙，以便在現實世界中應用。

基於低維物質場理論，利用全息技術計算早期宇宙中密度波動相關性的概念圖。資料來源：京都大學/彥田康明

擁有更多的工具是有幫助的，擁有正確的工具則更好。利用多個維度可以簡化困難的問題–不僅在科幻小說中，而且在物理學中–並將相互衝突的理論聯繫起來。

例如，愛因斯坦的廣義相對論存在於被行星或其他大質量物體扭曲的時空結構中–解釋了重力在大多數情況下的作用。然而，該理論在極端條件下會崩潰，例如在黑洞和宇宙原始湯中存在的情況。

一種被稱為超弦理論的方法可以使用另一個維度來幫助連接愛因斯坦的理論和量子力學，解決許多這些問題。但是支持這一提議的必要證據一直缺乏。

現在，由京都大學領導的一個研究小組正在探索德西特空間，以援引一個更高的維度來解釋膨脹的早期宇宙的重力。他們已經開發出一種具體的方法，通過利用全息技術來計算膨脹宇宙中波動的相關函數。

來自湯川理論物理研究所的Yasuaki Hikida說：”我們意識到，在處理量子引力時，我們的方法可以比我們預期的更廣泛地應用。”

荷蘭天文學家威廉-德西特的理論模型以符合愛因斯坦廣義相對論的方式描述空間，即正的宇宙學常數說明了宇宙的膨脹。從現有的處理反德西特空間引力的方法開始，Hikida的團隊重塑了這些方法，以便在擴張的德西特空間中工作，更精確地說明關於宇宙的已知情況。

Hikida補充說：”我們現在正在擴展我們的分析以研究宇宙學熵和量子引力效應。我們的方法可能有助於驗證超弦理論，並允許對在我們早期宇宙結構中蕩漾的微妙變化進行實際計算。”

雖然該團隊的計算只考慮了一個三維宇宙作為測試案例，但該分析可以很容易地擴展到四維宇宙，允許從我們的現實世界中提取信息。