新版本之宇宙誕生記

宇宙學(xué)家們的新觀點向宇宙大爆炸理論發(fā)起了挑戰(zhàn)，他們認(rèn)為，所謂宇宙大爆炸，只不過是四維恒星坍縮所產(chǎn)生的“海市蜃樓”。

英國《自然》雜志中介紹說，黑洞的視界是一個球面，宇宙間的任何事物進(jìn)入該視界內(nèi)，都有去無回。在一個更大的四維“體宇宙”中，黑洞可能擁有一個三維視界，或許當(dāng)這一視界形成時，就孕育出了一個全新的三維宇宙。

要和宇宙大爆炸理論說再見嗎

或許，現(xiàn)在到了我們和宇宙大爆炸理論說再見的時候了。如今宇宙學(xué)家推測，宇宙是由第四維度的恒星坍縮成黑洞時噴射出的“斷壁殘垣”組成，這一假設(shè)將有助于科學(xué)家解釋為什么宇宙從各個方向看起來都如此整齊一致。

標(biāo)準(zhǔn)的大爆炸理論告訴我們，宇宙由一個密度無窮大的點爆炸而來。但是，沒有人知道是什么促成了這一爆發(fā)過程：已知的物理學(xué)法則無法告訴我們，在那一刻宇宙究竟上演了什么樣的“劇情”。

現(xiàn)有的宇宙學(xué)也很難解釋，這樣暴烈的大爆炸如何產(chǎn)生一個溫度幾乎完全均勻的宇宙，因為，自從宇宙誕生以來，似乎沒有足夠的時間讓宇宙的溫度達(dá)到平衡。

對于大多數(shù)宇宙學(xué)家來說，有關(guān)宇宙的這種一致性最合情合理的解釋是，在時間開始后不久，某種未知的能量（科學(xué)家們現(xiàn)在稱之為“暗能量”）使年輕的宇宙以超過光速的速度快速暴脹。這樣一來，各處溫度大致一樣的一小塊就衍生成為我們今天看到的宇宙。但由于宇宙大爆炸如此混亂，因此，很難弄清是否真的是一塊勻質(zhì)的小片段膨脹成今天我們看到的宇宙。

宇宙僅是一個三維膜嗎

有宇宙學(xué)家曾提出過這樣一種假設(shè)模型，在這一模型中，我們目前身處的三維宇宙是一張膜，在具有四個空間維度的“體宇宙”中漂浮。

宇宙學(xué)家認(rèn)為，如果這個“體宇宙”包含有自身的四維恒星，那么，有些恒星可能會坍縮，形成四維黑洞，我們身處的宇宙中那些質(zhì)量龐大的恒星，它們的運作方式也是如此：它們會像超新星一樣爆發(fā)，將其外層物質(zhì)猛烈噴射出來，而其內(nèi)層則同時坍縮成一個黑洞。

在我們的宇宙中，一個名為視界的球形表面就像孫悟空畫的圓一樣，將黑洞限定在其中。在一個普通的三維空間內(nèi)，視界會吸收二維物體，在黑洞內(nèi)部制造出一個邊界。然而，在體宇宙中，四維黑洞的視界將是一個三維的物體——一個名為“超球面”的形狀。當(dāng)研究員為一個四維恒星的死亡建模時，他們發(fā)現(xiàn)，恒星死亡時噴射出的物質(zhì)會在三維視界周圍形成一個三維膜，這個三維膜也會緩慢膨脹。

據(jù)推測，我們生活的三維宇宙或許正是這樣的一個膜，而且，我們探測到的膜的生長被認(rèn)為是宇宙的膨脹。宇宙學(xué)家們觀測到了這種膨脹，并且據(jù)此推斷宇宙始于一場大爆炸，但這僅僅只是海市蜃樓。

膜宇宙學(xué)是物理學(xué)上超弦理論和M理論的一個分支，專門研究宇宙膜。該理論認(rèn)為，宇宙其實是鑲在一些更高維度的膜上。膜理論也研究那些更高維度的膜對我們宇宙的影響。

矛盾仍然存在

以上探討的這一模型自然而然地解釋了我們身處的宇宙的一致性。因為這一四維體宇宙在過去可能已經(jīng)存在了無限長的時間，因此有足夠的機(jī)會讓其不同部分達(dá)到平衡，我們的三維宇宙很可能承襲了這種平衡。

然而，這一模型也存在一些問題。歐洲航天局的普朗克空間天文臺公布的數(shù)據(jù)表明，宇宙微波背景內(nèi)存在輕微的溫度波動。宇宙微波背景是散布于宇宙空間的微波輻射，顯示了自大爆炸之后，宇宙在不斷冷卻的事實。這一觀察模型同標(biāo)準(zhǔn)的大爆炸模型和宇宙不斷膨脹等預(yù)測相吻合。但是，普朗克空間天文臺觀測到的黑洞模型與現(xiàn)在的黑洞模型偏離了4%。宇宙學(xué)家正在對理論模型進(jìn)行精煉，希望能解決這一偏離。