我們很難想象137億年前宇宙的樣子，那時，宇宙只是一個奇點。關(guān)于宇宙的起源，宇宙大爆炸理論有一個主要的競爭者。 這一理論表明，宇宙中所有的物質(zhì)和空間本身都以比亞原子還小的形式存在。
然而現(xiàn)在一個更難的問題出現(xiàn)了：宇宙大爆炸之前，有什么東西存在？
二十世紀(jì)初，愛因斯坦得出了一個和廣義相對論非常相似的結(jié)論。我們只需要考慮質(zhì)量對時間的影響。一個星球的巨大質(zhì)量會使使時間彎曲，這導(dǎo)致了地球表面運(yùn)行的時間比衛(wèi)星軌道上的時間要稍微慢一些。而這種速度間的差異太小，人們通常感覺不到。但和獨自站在空曠田野里的人相比，時間對于站在巨大巖石旁邊的人而言運(yùn)行的更慢。
基于愛因斯坦的研究，比利時宇宙學(xué)家Rev. Georges Lema?tre在1937 年發(fā)表論文稱：宇宙最初是一個奇點，是大爆炸導(dǎo)致了宇宙的擴(kuò)張。
然而，根據(jù)這條邏輯線索，這篇文章的標(biāo)題是有瑕疵的，因為時間是隨著宇宙這一奇點漸漸擴(kuò)張成了現(xiàn)在的大小和形狀才誕生的。
事情到此為止了嗎？ 遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有。關(guān)于宇宙的困惑永遠(yuǎn)不會停息。在愛因斯坦去世后的幾十年后，隨著量子物理的發(fā)展和一系列新理論的提出，關(guān)于大爆炸前宇宙是什么樣子的問題又卷土重來。
讓我們看看下面的幾種假設(shè)吧。
現(xiàn)在的宇宙是從之前的宇宙噴發(fā)出來的嗎？
如果我們現(xiàn)在的宇宙是另一個更古老的宇宙的后代怎么辦呢？有些天體物理學(xué)家認(rèn)為這一切都和宇宙微波背景輻射有關(guān)，所謂的宇宙背景輻射指的是大爆炸產(chǎn)生的殘留物仍然對現(xiàn)有的宇宙產(chǎn)生熱輻射。
天文學(xué)家在1965年首次發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的存在，這很快引出了人們對宇宙大爆炸理論的疑問。此后人們一直在探究相關(guān)問題，并于1981年創(chuàng)立了宇宙暴脹理論。
這一理論聲稱，宇宙在存在之初的一段時間里經(jīng)歷過急速的擴(kuò)張。同時，這一理論還認(rèn)為溫度和密度波動也會對宇宙微波背景輻射產(chǎn)生影響，但溫度與密度的波動應(yīng)該是統(tǒng)一的。
然而事實并非如此。最新的測繪結(jié)果表明，宇宙內(nèi)部是不平衡的，有些區(qū)域密度和溫度的波動比其它區(qū)域更大。
有些宇宙學(xué)家把宇宙內(nèi)部的不平衡看作是一種支持性證據(jù)，證明現(xiàn)在的宇宙是從古老的“母體宇宙”中噴發(fā)出來的。加州理工學(xué)院研究員Adrienne Erickcek就持有這種觀點。
在混沌暴脹理論中，這一概念更深入。這一理論認(rèn)為宇宙是不斷膨脹的泡泡，每個泡泡都會衍生出一個新的宇宙，而每次新宇宙的誕生又會帶來無數(shù)泡泡的膨脹。
其他模型仍然圍繞著大爆炸前的奇點本身而形成。 如果把黑洞看作是宇宙的垃圾搗碎機(jī)，那么它們進(jìn)行的是主要的壓縮工作。因此，我們暴脹的宇宙從理論上說可能是一個從另一個宇宙的黑洞中輸出的“白洞”。
所謂白洞是一個假設(shè)的實體，其功能和黑洞相反，旨在散發(fā)出能量和物質(zhì)，而不是把物質(zhì)和能量吸入洞中。把白洞當(dāng)作是一個宇宙的排氣閥就好。
有些科學(xué)家提出我們的宇宙可能就是從黑洞中誕生的，并且我們宇宙中的每一個黑洞里都可能包含著其它獨立的宇宙。
然而，有些科學(xué)家卻認(rèn)為宇宙的誕生不是因為大爆炸，而是因為大反彈。
宇宙大反彈
很早以前，印度中世紀(jì)宗教哲學(xué)家認(rèn)為宇宙處在一個無盡的循環(huán)中，總是在不斷地創(chuàng)造和毀滅。 原先，宇宙的質(zhì)量是無差別的，后來卻漸漸演變成我們看到的復(fù)雜現(xiàn)實。之后，宇宙會自我毀滅，再次創(chuàng)造出一個新的宇宙。
一些當(dāng)代的科學(xué)家和印度哲學(xué)家達(dá)成了驚人的共識。有些科學(xué)家不認(rèn)同大爆炸理論，而是相信宇宙按照一定的周期膨脹和收縮，每次都在收縮到特定的大小后，再反彈回來。
在大反彈理論中，每個循環(huán)都會從小而光滑的宇宙中開始，但這種宇宙又不像奇點那么小。宇宙會漸漸擴(kuò)大，變得更加厚重，其中的時間也會變得越來越彎曲。最終，宇宙在臨界點崩潰，漸漸平滑之后后又縮小到最初的大小，接著新的循環(huán)又會開始。
為了讓大反彈理論起作用，我們必須在由英國物理學(xué)家Roger Penrose和Stephen Hawking所提出的奇點定理中找到相應(yīng)的方法。根據(jù)奇點定理，一個正在收縮的宇宙會一直縮小，直到成為奇點為止。在這期間質(zhì)量巨大的星體會逐漸死去，最終被壓縮，形成黑洞。
而大反彈的理論模型基于這樣的想法：即負(fù)能量會抵消重力，逆轉(zhuǎn)宇宙的崩潰。這也就是說，宇宙和時空會一次又一次地被撕裂。
這些收縮和擴(kuò)張的循環(huán)大約會在每一萬億年重復(fù)一次。
大回彈理論與西方文明現(xiàn)實主義的觀點有所分歧， 因為它承認(rèn)時間事實上先于宇宙而存在。
但是，無論科學(xué)家認(rèn)同的是大爆炸理論還是大反彈理論，現(xiàn)有宇宙存在之前到底存在著什么仍然是一個開放性的問題。
也許，什么也不存在，也許存在著其它的宇宙或者是現(xiàn)存宇宙的不同版本，也可能存在著一片宇宙的海洋。每種假設(shè)都遵循著不同的定律，也呈現(xiàn)著不同的物理現(xiàn)實。
下載文檔
