新研究认为，Gauss-Bonnet虫洞是暗能量的拓扑起源

宇宙学常数问题，即观测到的暗能量值与理论预测值之间存在巨大差异，是当代物理学中最深奥的挑战之一。最近发表在《物理评论D》的一篇论文，提出了一个来自于量子引力和拓扑学领域的潜在解决方案：暗能量可能起源于时空的动态拓扑，而这种动态拓扑是由受Gauss-Bonnet项支配的微观虫洞引起的。

宇宙学观测，尤其是宇宙加速膨胀的观测，需要存在一种神秘的、普遍的能量成分。这就是暗能量，一种具有负压力的能量形式，反直觉地推动了宇宙的加速膨胀。虽然它的确切性质仍然难以捉摸，但它构成了宇宙能量密度的大约70%。

在欧几里得量子引力中，时空泡沫模型表明，在最小尺度上的时空是一个充满波动拓扑的湍流海洋。这些波动可以包括各种微观物体，如瞬子和虫洞，每个都有不同的拓扑和欧拉特征。这些物体的存在可以导致时空的拓扑变化，进而影响从引力作用中导出的场方程。

Gauss-Bonnet项是广义相对论中爱因斯坦-希尔伯特作用的高阶曲率修正，在高维理论和弦理论中尤为重要。当包含在引力作用中时，Gauss-Bonnet项可以导致标准爱因斯坦-希尔伯特框架中不存在的非平凡效应。这一项对于理解微观虫洞对有效宇宙常数的影响至关重要。

在考虑Gauss-Bonnet项的情况下，微观虫洞可以引起有效的宇宙常数。这是由于拓扑变化过程修改了场方程。有效宇宙常数取决于Gauss-Bonnet耦合和虫洞密度，这在动态时空中可以随时间变化。这种虫洞密度的时间依赖性导致了一个具有拓扑起源的有效暗能量部分。