宇宙并非始于大爆炸，而是两个宇宙不断循环？

圆形宇宙理论认为宇宙不是从大爆炸开始的，而是一个周期的开始。照片:markgarick/science photo library/Getty mages

科学家一致认为宇宙的起源是138亿年前。那时，所有的东西——所有的物质、能量甚至空间本身——都在大爆炸中出现了。但是如果你想问在大爆炸之前发生了什么，你不能推测。然而，牛津大学的物理学家不是大爆炸宇宙学的支持者。他支持循环宇宙学。

在一项新的研究中，Penrose和两位同事报告说，他们在哈勃体积的边缘发现了奇怪的能量点。标准宇宙学不能解释这一特征，但圆形宇宙理论可以。然而，加州理工学院的物理学家肖恩·卡罗尔说，他一直对宇宙周期理论持怀疑态度。彭罗斯回答说，空间本身就是他的证据。如果他是对的，他们发现的宇宙“热点”是我们的宇宙开始新周期之前最后一个宇宙的残余。这将彻底改变我们对宇宙起源的看法。

两个宇宙的交替

虽然看起来有点离谱，但彭罗斯是认真的。根据这个循环模型，我们处于宇宙的早期阶段。在地球死亡很久之后，它将继续以加速的速度膨胀几千亿年，直到几乎整个空间都是空的。那时，主导地位不再是物质，而是能量和辐射。彭罗斯认为，作为物质物理属性的“质量”将逐渐消失，只留下广泛分散的粒子，宇宙将不再具有可识别的结构。

还有真正令人困惑的部分。一旦质量和结构消失，规模就会消失。无限和无限小的宇宙在物理上变得完全相同，并在新的大爆炸膨胀中重生。前一个宇宙的所有质量和能量聚集在一起形成一个小空间，而新的宇宙就像旧宇宙的一个干净版本，创造了一组全新的星系。彭罗斯说:“假设你是一名宇航员，太空舱可以让你存活一段时间，但在大规模衰减开始后，你和宇宙飞船将开始解体，最终变成没有质量的东西。”虽然人类和物体不能跨越两个宇宙的交替，但能量可以。彭罗斯认为这正是他观察到的。

最后宇宙的“遗迹”

彭罗斯和纽约州立大学海洋学院的物理学家丹尼尔·安以及华沙大学的克日什托夫·迈斯纳一起研究了前宇宙留下的能量包的假设。科学家认为，当新老宇宙发生变化时，能量袋将被挤压成一个完整的能量点。彭罗斯称之为“霍金点”，以纪念理论物理学家斯蒂芬·霍金。根据圆形宇宙理论，这些点，作为宇宙微波背景中的亮点，应该是可以观察到的，也就是说，在大爆炸中产生的一团光辉。因此，当彭罗斯的团队仔细检查他们观察到的辐射天文地图时，他们发现了“异常点的有力证据”。对他来说，这是最后一个宇宙存在的证据。

普朗克宇宙辐射探测器捕获的宇宙微波辐射图像。照片:欧空局/普朗克合作

圆形宇宙理论的批评者指出，微波背景充满了随机特征。此外，人眼特别容易被混淆，从而识别出实际上并不存在的模式。所以这次丹尼尔·安根据传统理论把真实的宇宙和计算机模拟的宇宙进行了比较。如果霍金的观点是真的，它应该只出现在真实的宇宙数据中。如果这只是某种幻觉，它也应该出现在模拟数据中。最后，在创造了8000个模拟宇宙后，彭罗斯说:“没有一个显示出霍金点效应。零！”

尽管有“证据”，彭罗斯的观点仍然受到广泛质疑。哥伦比亚大学的物理学家道格拉斯·斯科特说:“我也希望有证据证明宇宙是永恒的，但是目前的研究还远远不够。”卡罗尔之前表示过怀疑，他说圆形宇宙理论确实解释了为什么大爆炸是有序的，但是“它匹配了一个高能宇宙和一个空冷宇宙，就像之前和之后的存在一样”。我真的不明白任何可能导致这种情况的原因。”尽管彭罗斯的观点与主流理论存在尖锐冲突，但他仍希望继续寻找粒子会自发失去质量的证据。

蝌蚪工作人员从nbcnews编译，翻译狗格格，转载必须授权