大爆炸之前：宇宙是否永恒存在 _宇宙

【大爆炸之前：宇宙是否永恒存在】导读：宇宙是一直存在的吗？近些年来，物理学中的一些大牛为此争论不休，有些认为无论我们回溯多久，宇宙都一直存在，还有一些人则持相反意见，认为一定有什么事件发生，导致了宇宙的创生。我们的宇宙始于137亿年的大爆炸，在那之前呢？宇宙是有一个开端，还是永恒存在着？下面就和小编去了解一下吧。
正如所有的大问题一样，宇宙的起源问题很难回答。宇宙是一直存在的吗？近些年来，物理学中的一些大牛为此争论不休，有些认为无论我们回溯多久，宇宙都一直存在，还有一些人则持相反意见，认为一定有什么事件发生，导致了宇宙的创生。双方都声称，观测证据支持自己的看法，所以定论似乎一直都遥不可及。但是2012年年初，宇宙学家亚历克斯维连金和奥德丽米萨尼声称，他们结束了这场争论。他们发现了宇宙不可能一直存在的原因。不过大自然总是有予有夺，尽管宇宙必定存在一个开始，但其肇始的真相可能已经迷失在了时间的迷雾之中。
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现代宇宙学始于1916年，当时爱因斯坦将他新建立的引力理论——广义相对论，应用于他能想到的最大引力质量——整个宇宙。像牛顿一样，爱因斯坦偏爱一个不变的宇宙，一个永恒存在从而无始无终的宇宙。要想得到这样的宇宙，爱因斯坦意识到，为了抵抗使宇宙万物相互吸引靠近的引力，空间本身必须存在一种怪异的排斥。不幸的是，爱因斯坦的静态宇宙仍然不稳定。就像英国物理学家阿瑟爱丁顿后来指出的，这样的宇宙乃是平衡在无限膨胀和无限收缩间的刀锋之上。进一步的撼动来自于1929年，美国天文学家埃德温哈勃观察到，星系如一个个宇宙飞镖般相互远离，结论是我们的宇宙正在膨胀。
但是如果宇宙正在膨胀，一个自然而然的推论就是，它过去一定比现在小。如果我们如此一路反演下去，最终在某个很早的时刻，所有物质挤压在一个极小的体积中——这就是大爆炸。由此发展出的大爆炸理论，描述了宇宙自一个极热、致密的状态演化到今天的过程，但对于是什么导致了大爆炸，这个理论只字未提。这一直是一个悬而未决的问题，大爆炸之前究竟发生了什么？宇宙真的存在一个开端吗？可以想见，在这种情况下，对永恒宇宙理论的呼声越来越高，主要就在于它能避免诸如起源之前这样的尴尬问题。1948年，弗雷德霍伊尔、赫尔曼庞蒂和汤米戈尔德提出，随着宇宙的膨胀，星系间的空隙中不断喷涌出新的物质，进而形成新的星系。
永恒的裂痕
对稳恒态宇宙的进一步质疑来自理论分析。上世纪60年代，罗杰彭罗斯和史蒂芬霍金还是英国剑桥大学的两个搞理论的年轻小伙儿。他们的工作表明，如果你将宇宙的膨胀进行反演，最终不可避免会达到一个点。这个点被称为奇点，因为诸如密度和温度这样的物理参数，在这一点会直逼无穷。更糟糕的是，物理学在此分崩离析，我们无法预言奇点背后有些什么。按照彭罗斯和霍金的理论，大爆炸是宇宙确确实实的开端。那么，故事结束了吗？当然没有。后来的研究发现，彭罗斯和霍金的奇点理论中隐藏着一个缺陷。按照牛顿理论，物体的引力大小只取决于质量，爱因斯坦的洞见则昭示出，引力还依赖于物体的能量密度及其内部压力。
后者至关重要，因为在推导他们的理论时，彭罗斯和霍金假设空间的压力一直很小，而且始终是正值。但要是这个假设不成立呢？“仅此一点就打开了通向各种现代宇宙学理论的大门，它们压根不把大爆炸视为宇宙开端，”维连金说，“首当其冲的就是暴涨理论。”宇宙或许就像一片永恒沸腾的海洋，每一处都不断有气泡出现和扩张，而我们就处在一个137亿年前产生的大气泡中。在维连金参与创建的这个理论中，暴涨始于一个具有异常高能量的真空态，并且具有负压力。这两个特点赋予真空以排斥引力，使物质分离而非吸聚。这使得真空进一步膨胀，从而斥力更大，由此暴涨愈演愈烈。但是暴涨的真空本质上是量子的，因此并不稳定。