一束白光穿過了三稜鏡，在背景牆留下了色彩交替的彩虹，單一的白光被分解成不同色調的多樣色彩。牛頓第一次使用了三稜鏡“魔盒”，白光被分解為七色彩光，從此開啟了光譜學研究的序幕。華沙大學的理論物理家開發了一種宇宙模型，他們使用了量子引力的前沿理論，研究成果顯示，存在由不同版本構成的某種型別的“時空彩虹”，與單一、普通概念的時空不同，不同能量的粒子輕微地調節了時空“版本”或“格式”。在一束白光穿過三稜鏡的光學實驗中，白光經過三稜鏡的分解形成了色彩斑斕的彩虹，白光實際上由不同能量的光子相互混合而成，高能量的光子容易被三稜鏡折彎。在天空升起的美麗彩虹實際上是不同能量光子相互作用的產物，好像三稜鏡將光子按不同的能量級別進行區分。

物理學家多年來抱有一個難以割捨的設想：在量子宇宙的模型中，不同能量的粒子實際上以輕微不同的結構方式“調節”時空，這種假設更早地起源於量子理論，建立在猜測基礎上的假設沒有得到實驗的檢驗。華沙大學物理系的物理學家近日組成了研究小組，在傑吉·勒萬多夫斯基教授的帶領下，他們構建了一個總體機制的方程式，以此解釋“時空彩虹”謎題。勒萬多夫斯基解釋說，他們在兩年前曾公佈了一個量子宇宙模型，根據模型的推斷，不同型別粒子對時空“感知”的特徵表現了輕微的不同，目前的研究加深了人們對粒子和時空關係複雜性的認識，他們發現了某種通用的機制，給定粒子“感知”時空纖維的特性存在變動性，既取決於粒子型別，也取決於於粒子能量。

華沙大學的物理學家目前使用了一個包含兩個要素的量子宇宙模型：引力和特定型別的物質粒子，根據廣義相對論的描述，引力場是時空變形產生的效應，物質由標量場定義，而最簡單型別的場可定義為空間的每一個點僅分配了一個量值。華沙大學研究小組的成員、博士研究生安德里亞·戴普解釋說，已有多個相互競爭的量子引力理論，他們開發了一般形式的模型，將模型應用到不同版本的量子引力模型，人們也許假設了一種引力場型別，以一種量子理論定義時空的特性；人們也許假設了另一種引力場型別，以另一種量子理論定義時空的特性，在模型中使用的數學方程發生了變化，但不會改變事件現象的本質。

對量子化模型進行了動力學研究，產生了令人驚訝的結果，對量子化時空模型進行了量子理論分析，量子時空的動力學機制是一致的。量子化時空不同於經典物理的時空概念，經典的時空保持連續，量子化時空產生了間斷性。從經典時空過度到量子時空，連續性數值變成了非連續性離散值。人們在日常經驗中只能感受經典概念的時空。華沙大學研究小組的成員、博士研究生梅迪·阿桑尼奧西解釋說，他們應用了量子幾何學的理論，什麼是時間和空間？時空處在混淆不清的狀態，在他們開發的量子宇宙學模型中，量子時空的動力學機制變得明朗，好像在經典、普通的時空中發生的事件。物理學家對標量場領域的探討更為有趣，按照粒子的組合方式解釋標量場。根據模型的計算，不同能量的粒子和量子時空的相互作用呈現了不同特性，好像不同能量的光子和三稜鏡發生相互作用時產生了不同效應，甚至經典概念的被單個粒子“感知”的時空結構也依賴粒子的能量。

光學詞彙的折射率解釋了普通的彩虹現象，折射率大小與光的波長存在關聯或隨波長的不同而變化，物理學家在類似“時空彩虹”的情形中構想了相似關聯性，他們引入了測量範圍指標的貝塔函式，用以指示經典的時空結構與不同粒子對它們的“經歷”或“感知”時表現的差異程度。貝塔函式反映了非經典性時空量子化的程度，當貝塔函式的值接近零時，量子化時空趨向於經典的時空概念，兩種時空概念保持了一致性。在真正意義的量子時空情形中，貝塔函式的值接近1，。今日宇宙正處於經典時空的狀態中，今日宇宙的貝塔函式值接近零。其它物理學研究小組的計算結果表明，今日宇宙的貝塔函值不超過0。01。很小的貝塔函式值說明，目前的“時空彩虹”條幅非常窄，不能透過實驗手段得以探測。

華沙大學的物理學研究小組得到了波蘭國家科學中心的資助，他們在研究中得出了另一項有趣的結論，量子引力的作用產生了“時空彩虹”，物理學家普遍認為，這類量子效應僅在接近普朗克能量的巨大能級上才能被人們檢測出來，這相當於在歐洲大型強子對撞機（LHC）的加速器中粒子能量十億的百萬倍。貝塔函式的值依賴於時間的變化，這一函式值在接近宇宙大爆炸的時刻更高，當貝塔函式值接近1時，時空彩虹的膨脹變得十分異常，量子引力在這種條件下的彩虹效應被觀測到的可能性大為增加，甚至粒子能量在低於LHC加速器中質子能量數百倍的情況下同樣如此。

（編譯：2016-1-26）