宇宙是如何开始的？

宇宙是怎么成为的？

这也许是最大的谜，也是其他所有人的根源。人类最宏伟的问题 - 生活是如何开始的？是什么意识？什么是暗物质，暗能量，重力？ - 源于它。

天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）的作者和遗ow安妮·德鲁扬（Ann Druyan）说：“所有其他谜团都在这个问题的下游。” “对我来说很重要，因为我是人类，不喜欢不知道。”

即使试图解决这个谜的理论变得越来越复杂，科学家也因其推理链中一些最关键的联系是错误的可能性而困扰着。

基本的奥秘

根据标准大爆炸宇宙模型诞生于大约138亿年前的通货膨胀时期。就像快速扩张的气球一样，它的尺寸膨胀了电子在一秒钟的一小部分之内，几乎它的当前尺寸。

最初，宇宙仅被能量渗透。其中一些活力凝结成颗粒，这些颗粒聚集成氢和氦等光原子。这些原子首先将其汇成星系，然后在恒星中，在其火热的炉里，所有其他元素都是伪造的。

这是科学家描述的我们宇宙起源的普遍同意的图片。这是一个强大的模型，它解释了许多科学家何时在天空中抬头看的东西，例如大尺度上时空的显着平稳性以及星系在宇宙对面的均匀分布。

但是，关于这个故事的事情使一些科学家感到不安。对于初学者来说，宇宙经历了一段时间的想法通货膨胀无法直接测试其历史的早期，它依赖于宇宙开始中一种神秘的能量形式的存在，这种能量已经消失了。

华盛顿大学的天体物理学家埃里克·阿格尔（Eric Agol）说：“通货膨胀是一种非常有力的理论，但我们仍然不知道是什么原因导致通货膨胀造成通货膨胀，甚至是正确的理论，尽管它运作良好。”

对于某些科学家来说，通货膨胀是对大爆炸模型的笨拙补充，这是一种必要的复杂性，使其与观察结果相吻合。这不是最后的补充。

“我们还了解到宇宙中必须有暗物质暗能量，”普林斯顿大学的理论物理学家保罗·斯坦哈特（Paul Steinhardt）说：“因此，今天的模特的工作方式是，您说，'好吧，您会大爆炸，您接受一些通货膨胀，您会收集以下特性，然后添加一定数量的暗物质和深色能量。”这些事情与连贯的理论没有联系。”

斯坦哈特担心宇宙学家作为工程师而不是科学家的行为。如果观察结果与当前模型不匹配，则将另一个组件或修补剂与现有的组件相配。这些组件没有连接，除了匹配观测值之外，没有理由添加它们。这就像试图通过添加新型号但不同的型号来修复旧车。这些零件可能会在短期内工作，但最终您需要一辆新车。

近年来，Steinhardt一直与哈佛大学的理论物理学家安娜·伊贾斯（Anna Ijjas）合作，是标准Big Bang模型的激进替代品。

根据他们的想法弹跳宇宙学，宇宙不仅是一次出生，而且在无尽的收缩和扩张周期中多次出生。该理论用“大弹跳”取代了“大爆炸”，该理论平稳地连接了宇宙的收缩和扩展时期，并解决了困扰通货膨胀理论的许多问题。

两人声称他们的ekpyrotic或“循环”理论不仅可以解释通货膨胀，还可以解释其他宇宙的奥秘，包括暗物质，暗能量以及为什么宇宙似乎在不断加速的剪辑中扩大。 [物理学中18个最大的未解决的奥秘这是给出的

尽管有争议，但弹跳宇宙学增强了宇宙是永恒和自我更新的可能性。这可能是一个前景，甚至比具有明确开始和结束的宇宙更令人敬畏，因为这意味着天空中的星星，甚至最古老的在宏伟计划中就像短暂的萤火虫一样。

加利福尼亚州技术天文学学院Richard Massey说：“我希望社会涌入科学研究的努力使我们更接近基本真理，而不仅仅是一种制造有用工具的方式。” “但是我同样害怕发现我所知道的一切都是错误的，并暗中希望我没有。”

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本文于2019年6月27日由现场科学撰稿人蒂姆·柴尔斯（Tim Childers）更新。