宇宙是如何开始的？对最初时刻人类仍一无所知

Daphane

來源: 新浪科技


　　新浪科技讯 北京时间8月8日消息，据国外媒体报道，宇宙从何而来？如何形成？这或许是最为宏大的谜题，也是其他所有谜题的根源。人类最重大的问题——生命如何开始？意识是什么？什么是暗物质、暗能量、引力？等等——皆源于此。
　　其他所有的谜团都源自这个问题，这对我们很重要，因为人类不喜欢一无所知。
　　尽管试图解开这个谜题的理论变得越来越复杂，但科学家仍然担心在他们的推理链条中，一些最关键的环节可能是错误的。


　　基本谜题


根据标准的大爆炸模型，宇宙诞生于大约138亿年前开始的膨胀时期，就像一个迅速膨胀的气球，宇宙在从一个比电子还小的尺寸膨胀到接近目前的大小。　　最初，宇宙中只弥漫着能量，其中一些能量凝结成粒子，这些粒子聚集成轻原子，如氢和氦。这些原子首先聚集成星系，然后是恒星，所有其他元素都是在恒星炽热的熔炉中锻造出来的。
　　大爆炸是科学家对宇宙起源的普遍共识，也是一个强大的模型，解释了科学家仰望天空时所看到的许多现象，比如时空在大尺度上表现出显著的平坦性，以及宇宙两端星系的均匀分布。
　　但这个模型也让一些科学家感到不安。首先，该模型认为宇宙在其历史早期经历了一段快速膨胀的时期，而这一观点无法直接检验，而且，这依赖于宇宙起源时一种神秘的、早已消失的能量形式的存在。
　　在物理宇宙学中，早期宇宙这种空间膨胀呈加速状态的过程被称为宇宙暴胀。暴胀之后，宇宙继续膨胀，但速度低得多。


许多宇宙学者认为，暴胀解释了一些尚未有合理答案的问题，比如宇宙为什么在各个方向都显得相同（即各向同性）？为什么宇宙微波背景辐射分布得那么均匀？为什么宇宙空间那么平坦？为什么观测不到磁单极子？虽然造成暴胀的粒子物理学机制尚未发现，但根据该理论做出的多项预测已经被观测所证实。　　问题最后又回到了，宇宙暴胀虽然是一个非常强大的理论，尽管它能非常有效地解释一些难题，但我们仍然不知道是什么导致了暴胀，也不知道这一理论是否真的正确。
　　一些科学家认为，宇宙暴胀只不过是大爆炸模型的一个笨拙的补充，是通过增加必要的复杂性来与观测结果相吻合。在未来的研究中，类似这样的补充还会更多。
　　按照现在的理论，宇宙中存在暗物质，现在又有了暗能量，所以目前的模型是这样运作的，先是大爆炸，然后是暴胀，你再做一些微调，使模型具有更多内容，然后你再加上定量的暗物质和暗能量。但是这些东西在一个连贯的理论中其实是没有联系的。
　　宇宙学家的研究方式变得越来越像工程师，而不是科学家。如果观察结果与当前模型不匹配，他们就会添加一个新的部分，或者对现有部分进行修补，以适应当前模型。这些部分之间没有联系，除了匹配观察值外，没有其他理由添加它们。这就像试图通过添加不同型号的新部件来修理一辆旧车，这些部件可能在短期内有效，但最终，你还是需要一辆新车。


　　永恒的宇宙

近年来，有些科学家在研究其他激进的模型，试图取代标准大爆炸模型。　　比如根据“反弹宇宙学”模型的观点，宇宙不仅诞生了一次，而且可能在无限的收缩和膨胀周期中多次诞生。该理论用“大反弹”取代了“大爆炸”，认为“大反弹”平稳地连接了宇宙的收缩和膨胀时期，解决了困扰暴胀理论的许多问题。
　　还有“火宇宙”或者说“循环”理论不仅可以解释宇宙暴胀，还可以解释其他宇宙之谜，包括暗物质、暗能量以及为什么宇宙膨胀速度似乎在不断加快。
　　尽管存在争议，但反弹宇宙学提出了宇宙永恒存在和自我更新的可能性。这一图景也许比一个有明确开端和终点的宇宙更令人敬畏，因为这意味着，在宇宙的宏伟蓝图中，天空中的恒星，即使是最古老的恒星，也不过是短命的萤火虫。
　　对科学家来说，探究宇宙谜题的过程有时会让人感觉很矛盾。虽然大爆炸模型已经相当完善，但未来仍然非常有可能被修正。对于宇宙诞生最早期的那一刻，科学家还是一无所知。
　　我们害怕发现自己所知道的一切都是错的，并且暗自希望这不会发生。