膨胀的de Sitter空间中的量子力学变得更加难以捉摸

描述我们宇宙膨胀的最基本形状，也是物理学家最难理解的几何形状。

三种宇宙形状

理论上，宇宙可以有任意形状或大小，但科学家更喜欢思考三种基本类型的宇宙：膨胀的、坍缩的、和保持不变的。在这三个简化模型中，膨胀的宇宙是物理学家最难理解的。但它恰恰是我们现实世界最接近的模型。

量子力学的困境

当物理学家尝试在膨胀的宇宙中理解量子理论时，他们遇到了一个又一个令人困惑的悖论。在膨胀的空间中，物理学家无法将我们经历的宏观世界与最小尺度的运作方式调和。

• 无边界可测量：在平坦空间中，物理学家可以通过从（有效）无限远的地方进行测量来屏蔽量子涨落。在反de Sitter空间中，量子涨落在宇宙边界上趋于零。但在de Sitter空间中，量子涨落不会随距离减小。
• 能量不守恒：膨胀正在 literally 泵入能量，改变宇宙。
• 粒子概念失效：在de Sitter中，没有稳定的粒子概念。持续的能量的流入最终会导致粒子扩散或衰变。

黑洞的启示

物理学家试图从黑洞全息术寻找突破口。黑洞周围，光无法克服黑洞引力的区域形成了一个视界。在de Sitter空间中，由于空间膨胀得太快，光无法从一定距离外到达观察者，因此也会形成类似的视界。

斯坦福大学的Tom Hartman说："我们认为黑洞宇宙学是理解量子效应和宇宙学的热身问题。所以每当我们对黑洞取得进展，我们就会回去问：我们能把它应用到de Sitter吗？"

目前，当Hartman和其他人尝试将他们对黑洞的理解应用于de Sitter空间时，他们似乎无法理解结果。黑洞有单一视界，而de Sitter空间有多个视界，以不同的观察者为中心。没有单一的边界来锚定物理学家的计算，de Sitter宇宙似乎无法容纳任何量子。