隨著大爆燃的一聲炸雷，宇宙誕生。大爆燃之前又發(fā)生了哪些呢？沒有人曉得答案。一些化學(xué)學(xué)家提出了所謂的“循環(huán)模型”，覺得存在于更高維度空間的“膜”周期性對撞，產(chǎn)生與大爆燃有關(guān)的環(huán)境。還有的化學(xué)學(xué)家提出了“共形循環(huán)宇宙學(xué)”，覺得大爆燃重復(fù)發(fā)生。但這種理論基本上都逗留在推測層面。
大爆燃是一次獨一無二的“創(chuàng)世風波”，發(fā)生在138億年前
我們都據(jù)說過這樣的理論，宇宙開始于大爆燃。關(guān)于宇宙和大爆燃，科學(xué)家提出了一系列疑惑。但若果大爆燃并不是起點呢？是否存在一個初期版本的宇宙，擁有自己的星體和星體？在我們生存的宇宙之前，是否存在一個有生命居住的宇宙？其實，本就存在無數(shù)個宇宙，不停開枝散葉什么是物理爆炸，從而創(chuàng)造出更多的宇宙。若果是這些情況，再去探究整個宇宙陣列怎樣形成，是否還有意義？
在企圖解答這種疑惑時，科學(xué)家遭受化學(xué)學(xué)定理的極限。現(xiàn)有的理論就能解釋宇宙誕生后頓時——即大爆燃后不到一秒鐘——到現(xiàn)今的演進。大爆燃之前又是哪些呢？這成為困惑宇宙學(xué)家的最大疑點之一。倫敦學(xué)院化學(xué)學(xué)家和宇宙學(xué)家蕾妮·霍洛澤克表示：“我出席了不少相關(guān)研討會。會上我們就此問題會形成數(shù)小時的激烈爭辯。”
大爆燃還是大回落？
對于才能觀測到的事物，化學(xué)學(xué)家表現(xiàn)得更為自信。宇宙微波背景是望遠鏡才能觀測到最古老的事物。它們是大爆燃的“回聲”，可以利用射電望遠鏡進行測算和測繪。宇宙微波背景在大爆燃后38萬年出現(xiàn)。我們并不曉得之前的宇宙模樣。
霍洛澤克表示：“我只能對我還能見到的事物進行偵測。在宇宙微波背景出現(xiàn)前，宇宙一片渾濁。”天文學(xué)家的觀測存在極限，但理論學(xué)家的想像并沒有極限。作為世界上最偉大的理論化學(xué)學(xué)家之一，牛津?qū)W院的羅杰?彭羅斯提出了“共形循環(huán)宇宙學(xué)”，覺得大爆燃重復(fù)發(fā)生。他強調(diào)大爆炸可能只是一個“反彈”，即從一個更初期的倒塌宇宙到我們所在的膨脹宇宙的過渡。
借助歐洲航天局的普朗克衛(wèi)星所獲數(shù)據(jù)勾畫的全天地圖，展示了大爆燃后約38萬年的微波背景幅射
2018年夏季，彭羅斯進一步推動他的理論，覺得前宇宙的證據(jù)可能存在于宇宙微波背景之中。通過仔細剖析射電望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)，我們才能發(fā)覺這種“泄密印記”。其他化學(xué)學(xué)家對此持懷疑心態(tài)。2010年彭羅斯提出類似觀點時，她們同樣投以懷疑的眼神。不列顛阿根廷學(xué)院化學(xué)學(xué)家道格拉斯·斯科特強調(diào)：“如果有人就能證明宇宙微波背景中的個別特殊模式就是宇宙經(jīng)歷一系列循環(huán)的證據(jù)，無疑是一項十分引人注目和令人激動的發(fā)覺。不幸的是，彭羅斯的論文并沒有做到這一點。”
物理化學(xué)學(xué)家羅杰?彭羅斯提出了“共形循環(huán)宇宙學(xué)”，覺得大爆燃重復(fù)發(fā)生
彭羅斯并不是第一位提出大爆燃并非時間起點，或則覺得存在其它宇宙的科學(xué)家。2001年，耶魯學(xué)院的保羅·斯泰恩哈特和圓周理論化學(xué)研究所的尼爾·圖洛克提出了循環(huán)宇宙模型。這個模型由所謂的M-理論推論，前者是一種弦理論，覺得物質(zhì)由微小的震動弦構(gòu)成，而不是粒子。在循環(huán)宇宙模型中，我們的宇宙只是存在于一個高維空間的諸多宇宙中的一個。這個高維空間被稱之為“超體”。
在斯泰恩哈特和圖洛克論述的模型中，宇宙周期性對撞，每一次撞擊就是一場新的大爆燃。標準大爆燃模型覺得只存在一個“創(chuàng)世時刻”，她們的模型以及彭羅斯的理論則覺得我們生存的一個被制造下來的宇宙，宇宙的再造將永遠持續(xù)下去。
膨脹、多元宇宙和鏡像宇宙
不僅斯泰恩哈特和圖洛克，其他一些科學(xué)家也覺得我們生活在一個多元宇宙。幾乎可以確定的是，在多元宇宙，大爆燃并非時間的起點。宇宙膨脹理論也提出類似觀點。這項理論可溯源到上世紀80年代初，其核心觀點被現(xiàn)今化學(xué)學(xué)家普遍接受。膨脹理論覺得宇宙在大爆燃后頓時大幅膨脹，最初的宇宙可能只有香蕉大小。
沒有人曉得宇宙膨脹由何種誘因引起。一些化學(xué)學(xué)家——包括哈佛學(xué)院的安德烈·林德——認為不管何種誘因引起了膨脹，都不會只發(fā)生一次，因而蘊育出多元宇宙。假如“永恒膨脹”理論是正確的，宇宙會不斷“發(fā)芽”，生長出新的宇宙，如同開水中的氣泡一樣。
不斷膨脹的宇宙
2013年，加拿大化學(xué)學(xué)家朱利安·巴伯、新布倫瑞克學(xué)院的蒂姆·克斯羅斯基和圓周理論化學(xué)研究所的弗拉維歐·莫爾加迪提出了一項腦洞大開的理論。她們對簡單的粒子集合進行了筆記本模擬，觀察常年內(nèi)它們在引力作用下的行為。（想像一下，宇宙只存在1000個彈球，除此之外再無其它，彈球之間彼此吸引。）
她們的筆記本模型論述的景色與我們觀測到的膨脹宇宙類似，但她們描述的是一種鏡像宇宙什么是物理爆炸，時間朝著相反的方向流動。兩位科學(xué)家將分割線稱之為“雅努斯點”。雅努斯是羅馬神話中的雙面神。巴伯在2016年接受《》采訪時表示：“如果這個理論是正確的，大爆燃的另左側(cè)存在另一個宇宙，時間流動的方向與我們相反。”
討論“之前”沒有意義？
與宇宙大回落或則多元宇宙理論相比，另一種可能性就沒這么復(fù)雜，即大爆燃就是時間起點。若果是這些情況，也就不存在“大爆燃之前”這個問題。在1988年的暢銷書《時間導(dǎo)論》中，史蒂芬?霍金提出了這些觀點。霍金覺得討論“大爆燃之前”就像在討論“南極之南”。“在月球上，沒有比南極點更南的點。大爆燃之前的狀態(tài)很難想像，大爆燃之前似乎就沒有時間存在。”
什么理論值得進一步研究？化學(xué)學(xué)家將繼續(xù)爭辯下去。將我們的宇宙解釋為一個初期宇宙的產(chǎn)物似乎很吸引眼珠，但這個初期宇宙又是怎么形成？霍洛澤克說：“以宇宙大跌理論為例，宇宙是否會永遠大跌？若果是的話，大跌又是怎么開始？”
數(shù)學(xué)學(xué)巨匠史蒂芬?霍金。霍金的研究對現(xiàn)代宇宙學(xué)形成巨大影響，他的身殘志堅讓全世界肅然起敬
大爆燃蘊育宇宙是一個可信的理論，但并沒有解釋“時間起點”之前的狀態(tài)。鑒于此，科學(xué)家提出了一系列互相競爭的理論，但每一項理論都只逗留在猜想層面。霍洛澤克說：“我覺得有時侯我們應(yīng)當坦率一點，不妨就說‘我會用畢生的努力探索這個問題的答案，但我真的不曉得能夠找到答案’。”
博科園-科學(xué)科普｜文:丹·法爾克
轉(zhuǎn)自:徜徉宇宙/
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