宇宙空間演生與粘性宇宙

張 偉

(南昌大學理學院物理系，330031，南昌)

0 引言

人類對于時空的認識經歷了漫長的發展過程。17世紀下半葉，牛頓(Newton)在前人研究的基礎上，發表了萬有引力定律，提出了絕對時空觀。后來，愛因斯坦(Einstein)摒棄了牛頓的絕對時空觀，提出了相對時空觀。在愛因斯坦的廣義相對論中，引力被描述為時空的彎曲而不再是作為自然界中一種基本的相互作用力，時間與空間都是相對的而且相互聯系。廣義相對論成功地經受了如引力紅移、水星近日點進動和星光偏折等一系列觀測與實驗的檢驗，取得了極大的成功。然而，廣義相對論沒有考慮時空與物質的量子效應，是一個經典的理論。在廣義相對論與量子論結合統一的過程中，人們遇到了極大的困難。廣義相對論是一個不可重整化的理論，無法用量子場論的方法將引力量子化。這些事實都迫使我們不得不去對時空的本質進行更深層的探索。

20世紀70年代，Bekenstein和Hawking等發現了黑洞的熱力學性質[1－3]。黑洞具有正比于其視界面積的熵，而黑洞的溫度正比于黑洞視界的表面引力。后來，Jacobson[4]從基本的熱力學關系出發推導出了Einstein場方程，提出了Einstein場方程的熱力學描述。2010年，E Verlinde[5]在全息原理的基礎上，提出引力是熵力，而熵力是由與物體位置相關聯的信息的改變而產生的一種有效的宏觀力。從而進一步發展了引力不是基本相互作用力的觀點。最近，T Padmanabhan[6]提出一個時空觀點:宇宙空間是隨著宇宙時間的發展而演生出來的，宇宙空間的膨脹率歸因于全息視界面的自由度數與主體的自由度數之差。……