写道氮杂5月28日2021年
专注于晶体结构，来自宾夕法尼亚州立大学（宾州州）设计了一种新颖的数学公式，可以解决解释时空的古老问题 - 基础宇宙中建议在阿尔伯特爱因斯坦的相对论的理论中。
一个图表显示了创建“重新规格化混合时空”的过程。宾夕法尼亚州立大学的科学家文卡特拉曼·戈帕兰正在研究晶体结构，并开发了一个新的数学公式，该公式可能会解决几十年来关于理解时空的问题，即爱因斯坦相对论中提出的宇宙结构。图片来源:Hari Padmanabhan，宾夕法尼亚州立大学。
相对论告诉我们空间和时间可以混合形成一个称为时空的单个实体，这是四维：三个空间轴和一个时间轴．然而，关于时间轴的一些东西像拇指一样粘在一起．
Venkatraman Gopalan，宾夕法尼亚州立大学材料科学、亚博网站下载工程和物理学教授亚博老虎机网登录
为了确保计算在相对论范围内进行，研究人员首先需要在时间值上引入一个负号，这个负号不需要放在空间值上。虽然物理学家已经理解了负数的概念，但它也意味着时空不能用传统的欧几里得几何来解决，而是应该用更复杂的双曲几何来可视化。
Gopalan设计了一个两步数学策略，有助于模糊时间和空间之间的变化，从而消除了负号的问题，并作为两个几何之间的桥梁。
100多年来，一直努力将空间和时间放在同一个基础上。但是，由于这个减号，这真的没有发生。这项研究至少在特殊的相对性中去除了这个问题。空间和时间真的是在这项工作中的相同基础上．
Venkatraman Gopalan，宾夕法尼亚州立大学材料科学、亚博网站下载工程和物理学教授亚博老虎机网登录
最近发表在里面Acta CrystaPraphica A.200月27日th2021年，这篇文章伴随着评论，其中几个物理学家引用了Gopalan的数学方法可以提供结合重力和量子力学的解决方案 - 尚未完全统一的物理学的两个基本区域。
”Gopalan对一般相对论的时空晶体的想法以及如何获得它们的功能强大和广泛。部分研究介绍了几十年来仍未解决过的物理问题的新方法宾夕法尼亚州立大学的物理学教授Martin Bojowald说。
除了提供了一种全新的方法来将时空与传统几何学联系起来，这项新研究还有助于设计具有不同寻常性质的新结构，即时空晶体。
在晶体中，原子以重复的模式排列，并且在最近的过去，科学家们研究了时间晶体的理论，其中材料的状态改变并及时重复，类似于舞蹈。
但在这样的公式中，时间与空间是分离的。戈帕兰的方法将有助于探索一套新的时空晶体，在其中时间和空间可以结合在一起。
这些可能性可能会带来一种全新的超材料，除了理解一些动力系统的基本属性外，它还具有自然界中所没有的奇特属性亚博网站下载．
Avadh Saxena，物理学家，Los Alamos国家实验室
由Gopalan设计的技术涉及结合同一事件的几个单独观察。当几个观察者交换时间坐标但仍然保持自己的空间坐标时，发生混合。重整化 - 额外的数学步骤 - 这导致“重字化混合时空”。
”假设我在地面上，你在空间站上飞行，我们都观察到一个事件，比如彗星飞过。你衡量一下你是在何时何地看到的，我衡量一下同样的事件，然后我们交换一下意见。我就用你的时间测量作为我自己的，但我保留了我原来的彗星空间测量格帕兰说:“。
”你反过来采用我的时间测量作为你自己的，但保留你自己的空间测量彗星。从数学的角度来看，如果我们混合我们的测量值，烦人的负号就消失了，“Gopalan结束了。
这项研究由美国国家科学基金会资助。亚博老虎机网登录
期刊引用:
Gopalan, V(2021)相对论时空晶体。Acta CrystaPraphica A.．doi.org/10.1107/S2053273321003259．
来源：https://news.psu.edu/