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（Roger Penrose）和史蒂芬 霍金（Stephen Hawking）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（singularity），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（inflation）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。随处都有小块真空随机衰变成普通的真空。你可以将暴涨真空想象成一个正在沸腾的海洋，每一处都不断有气泡出现和扩张。暴涨真空的能量必须要有个去处，它们最终转变成物质，又将每个泡泡中的物质加热到地狱般的高温，由此制造出一个个大爆炸。我们的宇宙就处在这样一个由137亿年前的一场大爆炸产生的泡泡之中。

　　暴涨的一个迷人特征就在于，它是永恒的。高能真空产生的速度比衰减到普通真空所带来的蚕食要快得多，这就意味着，暴涨一旦开始，就永远不会停止，宇宙会一直沸腾下去。由于永恒暴涨避免了令人沮丧的奇点，因此宇宙有可能自无穷久远以来就一直维持着这样的沸腾状态。

　　暴涨与我们今天所有的观测都不矛盾，维连金相当确信，该理论的核心是正确的。不过永恒暴涨也面临一个问题。2003年，维连金与纽约南安普顿大学的阿尔温德 博尔德（Arvind Borde）和暴涨理论先驱、麻省理工学院的阿兰 古斯（Alan Guth）合作时，首先发现了这个问题。

　　在不对能量和引力做任何假设的前提下，他们计算了宇宙演化的过程。唯一的假设是，平均而言宇宙是膨胀的。“令我们惊讶的是，在宇宙各种可能的过去当中，大多数时空都不会一直持续到永远，”维连金说，“暴涨必定有一个开端。”

　　不过暴涨也只是逐鹿群雄之一，其它的宇宙图景是不是也必定包含一个开端呢？2012年年初，维连金和他在塔夫斯大学的同事奥德丽 米萨尼合作，对另外两种有代表性的宇宙学图景进行了检验。

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