大数假说

大数假说是由保罗·狄拉克在1937年提出的一个假设。他比较了两个不带量纲的量值：基本作用力（在此为重力与电磁力）的比例与宇宙年龄的尺度，发现两者皆落在约40个数量级。狄拉克猜测这可能并非巧合，两者或许存在某种关联性。基于这个假设，他设计了一个宇宙学的模型。

这个模型具有以下的特质：

然而这两个性质并不为目前主流的宇宙学理论所接受。

狄拉克并非唯一一位注意到这种量值巧合的人。 对这类巧合的关注始于1919年，赫尔曼·外尔推测宇宙的半径会等同于一个带有电子重力自能量（self-energy）的粒子半径：

其中 ${\displaystyle r_e}$ 为宇宙年龄，${\displaystyle c}$ 为光速，r_e 为经典电子半径。如果用原子单位把 ${\displaystyle c}$ 和 r_e 定为1，则宇宙的年龄约为1040 个原子时间单位。这跟一个电子与质子间电磁力和重力的比值落在相同的数量级：

将电子电荷 ${\displaystyle e}$、电子质量、电子/质子质量 ${\displaystyle m_p}$/${\displaystyle m_e}$、介电常数因子 ${\displaystyle 4\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}{\mathrm{ϵ<!--\; ϵ\; -->}}_0}$ 以原子单位（等于1）表示，则重力常数约为10−40。狄拉克解释说这代表重力常数 ${\displaystyle G}$ 和时间成反比：${\displaystyle G\approx <!--\; \approx \; -->1/t}$。根据广义相对论， ${\displaystyle G}$ 必须为定值，否则能量不守恒。为解决这个问题，狄拉克将爱因斯坦方程引入了一个规范方程 β ，用来在原子单位下描述时空结构。另外，狄拉克作了大数假说中另外一个重要的假设：宇宙中不断地产生新的物质。

新的物质由以下其中一种方法产生：