物质场能量可从无到有吗？平直时空可变成弯曲时空吗？

 

    物质场的能量从何而来？时空为什么是弯曲的？（请注意，这里是指4维时空总体的弯曲，而不是指3维空间的弯曲，天文观察已表明，3维空间是平直的。）

在研究宇宙学时，常常会提出这些疑问。作为当今主流的‘大爆炸宇宙学’认为：   物质场的能量是原来就存在的，并且一开始物质场的能量密度为无限大，而时空原来就是弯曲的。但本篇博文打算讨论另一种看法，即在理论上，“物质场的能量有可能是从无到有创生出来的，与此相应,时空有可能是从平直变至弯曲的”。至于实际上是否能这样，尚待认真研究。上述看法目前还只能算是个猜想，但这个猜想不是唯心主观的猜想，它是建立在引力体系的场方程、能动张量守恒定律以及微分几何等理论基础之上的逻辑推论，这些理论基础都是科学研究的对象。“物质场从无到有导致时空从平直至弯曲”这一猜想是否正确有待观察和实验证实。如果它被证实为不正确，则意味着，把作为推论基础的场方程、能动张量守恒定律以及微分几何的的理论应用于宇宙学时，其中某些概念和规律可能与实际存在不相符合之处。研究这些不相符合之处，也能有助于建立正确的理论。

 

平直时空（即Minkowski时空）的存在与在时空各点的物质场之能动张量恒为

零互为必要和充分的条件

一般来说时空具有曲率和挠率，曲率和挠率可由作为时空基本几何量的度规与联络计算出来。当时空各点处的曲率和挠率均为零时，便成了平直时空，也叫做Minkowski时空，这是最简单的时空。







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