一个由物理学家组成的国际团队已经开发出了一种开箱即用理论，该理论认为，在它诞生于138亿年前，宇宙中充满了由柔性的能量束组成的“通量管”，它们将基本粒子连在一起。这个想法提供了一个清晰的解释，解释了为什么我们生活在一个三维世界中。

关于为什么我们的宇宙只有三个(大)空间维度的问题是宇宙学中最深奥的谜题之一，这个问题只是偶尔在科学研究中提及。

爱丁堡大学、查普曼大学、若昂罗莎威大学以及范德比尔特大学的五位科学家用一个共同的元素，解释了这个谜题。物理学家借用的共同元素是由夸克组成的“通量管”，夸克是构成质子和中子的基本粒子，由另一种称为胶子的基本粒子聚合在一起，这种粒子被称为胶子。胶子把正夸克与负的反夸克相结合，而这些反夸克的能量被称为通量管。当连接的粒子被分开时，通量管会变长，直到到达一个临界点。当它发生时，它释放出足够的能量形成第二夸克-反夸克对，它分裂并与原始粒子结合，产生两对束缚粒子。(这一过程类似于将一块磁棒切成两半，得到两块更小的磁铁，包括南北两极。)

范德比尔特大学物理学教授Kephart说:“我们已经研究了通量管的著名现象，把它提升到了更高的能量水平。”自2012年以来，物理学家们一直在研究他们新理论的细节，当时他们参加了在英国剑桥的艾萨克牛顿研究所(Isaac Newton Institute)举办的Kephart研讨会。在研讨会上的讨论中，该小组对通量管可能在宇宙最初形成过程中发挥关键作用的可能性产生了兴趣。

根据目前的理论，当宇宙形成的时候，最初充满了一种叫做夸克-胶子等离子体的超热源。这包括夸克和胶子的混合物。(2005年，在布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)的粒子加速器中，夸克-胶子等离子体成功地再现了)。Kephart和他的合作者意识到，在早期宇宙中，夸克-胶子等离子体的高能量版本是通量管形成的理想环境。大量的夸克和反夸克的自发产生和湮灭会产生无数的通量管。

通常，当两个粒子接触并自我湮灭时，连接夸克和反夸克的通量管就消失了，但也有例外。例如，如果一个管子以一个结的形式出现，那么它就会变得稳定，并能比创造它的粒子活得更长久。例如，如果一个粒子沿着一个过手结的路径轨迹，那么它的通量管将形成一个三叶结。因此，即使在粒子之间相互湮灭之后，打结管也会继续存在。当两个或更多的通量管相互连接时，也会产生稳定的磁通管。最简单的例子是Hopf链接，它由两个相互关联的圆组成。他们设想，在这种情况下，整个宇宙都可能充满了一个紧密的通量管网络。然后，当他们计算出这样一个网络可能包含的能量时，他们惊喜地发现，这已经足够为早期的宇宙膨胀提供动力了。

自从20世纪80年代初引入宇宙膨胀理论以来，宇宙学家普遍接受了一个观点，即早期宇宙从一个质子的大小膨胀到小于1万亿分之一秒的葡萄柚的大小。

这一时期的超膨胀解决了宇宙学中两个重要的问题。它可以解释观测空间应该是平坦和光滑的。Kephart说:“不仅我们的通量管网络提供了驱动通货膨胀所需的能量，它也解释了为什么它突然停止了。”“随着宇宙开始膨胀，flux - tube网络开始衰落，最终破裂，消除了为扩张供电的能源。”当网络崩溃时，宇宙充满了亚原子粒子和辐射的气体，使宇宙的演化继续沿着先前确定的路线前进。

他们的理论最鲜明的特点是，它为三维世界提供了自然的解释。有一些高维理论，比如弦理论，将宇宙想象成有9个或10个空间维度。一般来说，他们的支持者解释说，这些更高的维度被一种或另一种方式隐藏着。射流管理论的解释来自于基本结理论。Kephart说:“海因里希·帕斯不知道这些结只在三维空间中形成，他想用这个事实来解释为什么我们生活在三维空间中。”

一个二维的例子有助于解释。假设你在一张纸的中间画了一个圆点。在纸上停留的时候，没有办法把圆圈从点上解放出来。但是如果你添加第三个维度，你可以把圆圈举到圆点上面，然后移动到一边，直到圆点不再在圆圈内，然后再把它降下来。如果你增加第四个维度，类似的事情就会发生在三维的结上——数学家们已经证明了它们的瓦解。Kephart说:“因此，在高维空间中，打结或连接的管子无法形成。”

最终的结果是，通胀将被限制在三维空间。额外的维度，如果存在的话，将会保持无穷小的大小，对于我们来说实在是太小了。

物理学家的下一步是发展他们的理论，直到它对宇宙的性质做出一些预测。

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