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想象宇宙是一块巨大而不可见的织物。在这块织物中，引力不仅仅是一种力，它本身就是织物的形状。物理学家们长期以来一直在试图弄清楚如何测量这块织物上特定区域所包含的“重量”或能量。他们为此最喜爱的工具之一被称为霍金质量。你可以把霍金质量想象成一种特殊的“能量计”，你可以把它包裹在空间中的一个气泡周围，以查看其中困住了多少能量。
很长一段时间以来，科学家们知道关于这个能量计的一个非常巧妙的特性：如果你让一个气泡以一种非常特定、完全平滑的方式膨胀（就像在一个完全平静的房间里给气球充气），能量计的读数绝不会下降。它要么保持不变，要么上升。这被称为单调性。这就像一条规则，规定：“一旦你开始给这个气泡充气，其内部的能量就不可能神奇地消失。”
然而，这里有一个大陷阱。这条规则仅在“完美”的气泡和“完美”的房间中被证明成立。真实的宇宙并不完美。它有涟漪、凸起和扭曲。科学家们不知道，如果气泡稍微有些凹凸不平，或者房间本身在晃动，能量计是否仍然会表现良好。
实验：在凹凸不平的房间中测试能量计
在这篇论文中，作者霍利斯·威廉姆斯（Hollis Williams）建立了一个计算机模拟，以便在一个更现实、更“凹凸不平”的环境中测试这条规则。
- 设置：作者没有使用完美的球体，而是从一个略微凹凸不平的球体开始（就像一个试图变成球体的土豆）。
- 流动：作者让这个凹凸不平的球体膨胀，但并非沿直线进行。膨胀被控制为“均匀”的，这意味着即使形状怪异，表面的每一部分都试图以相同的速率增长。
- 转折：为了让它感觉像一个真实的宇宙，作者在球体周围的空间中加入了一点“晃动”。在物理学术语中，这被称为扰动外曲率。想象一下，气球所在的地板不再平坦；它有一个平缓的坡度或一道涟漪。
他们的发现
作者运行了数千次模拟，使用了不同类型的凸起（有些高而细，有些矮而宽）以及周围空间中不同程度的“晃动”。
- 好消息：即使球体凹凸不平，且周围空间晃动，能量计（霍金质量）仍然拒绝下降。它继续攀升或保持稳定，正如完美规则所预测的那样。
- 局限性：只有当凸起和晃动较小时，能量计才保持完美。如果作者让球体变得太凹凸不平，或者让空间变得太晃动，计算机模拟就开始变得混乱。作者指出，这种混乱很可能是由于计算机的数学计算陷入困惑（数值误差）所致，而非物理规则实际上被打破。
大局观
这就像测试一辆新车的悬挂系统。你知道它在光滑的测试赛道上表现完美。但是，如果你把它开过几个小坑洼，它是否仍然操控良好？
这篇论文说：“是的，它处理这些小坑洼完全没问题。”
作者并没有证明这条规则适用于每一个可能存在的怪物级凸起或完全混乱的宇宙。但他们确实证明了，对于我们可能预期的小而现实的缺陷而言，这个“能量计”是稳健的。它不会因为宇宙不是完美的圆形而崩溃。
为什么这很重要（根据论文）
这很重要，因为它让科学家有信心，他们用于测量宇宙能量的数学工具是稳定的。这表明，关于能量在膨胀过程中总是增加（或保持不变）的巧妙规则，并不仅仅是完美、想象球体的偶然现象。即使宇宙变得有点混乱，它似乎依然成立。
论文最后指出，这是一个“概念验证”。他们建立了一个工作模型，以证明该规则在这些特定的、略微混乱的条件下成立，从而为未来的科学家测试更大、更复杂的场景铺平了道路。
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