科学家表明，宇宙需要“大爆炸”

没有真正的替代方案

在解释宇宙时，大爆炸是一个非常坚实的理论，但是当我们试图理解宇宙的一瞬间时，我们所有的物理学都会崩溃。

目前，关于宇宙起源的普遍理论仍然是大爆炸理论。然而，已经有尝试证明宇宙可能以一些简单的方式来实现的理论。八十年代提出了两个著名的假设来解决大爆炸。宇宙学家詹姆斯·哈特尔（James Hartle）和史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）的“无界提案”，它基于量子力学分析，即宇宙没有开始。

另一个提出的想法试图解决无限密度问题。宇宙起源于奇点中的有限物质。根据相对论，一个零体积的单点，这是打破理论的原因之一。为了解决这个问题，亚历山大·维伦金（Alexander Vilenkin）提出了一个“隧道提案”，他采用量子隧道的原理来解释有限密度如何创造我们的宇宙。

这两个想法要求宇宙平滑稳定，没有戏剧性的跳跃存在。正如我们所知，物理学在我们所谓的大爆炸之前和之后都在工作。但是，尽管他们解释了开始，但长期来看是会崩溃的。

波茨坦的马克斯·普朗克重力物理研究所和加拿大的圆周理论物理研究所的新研究表明，没有可能的方式来绕过大爆炸理论--至少目前还没有。

根据普朗克卫星任务的数据，我们知道宇宙是由大约138亿年前的一颗高温稠密“粒子汤”组成的。从那时候起，他开始扩大，目前仍然实在扩大。这种宇宙起源的理论被称为热大爆炸理论。我们知道宇宙可能是什么时候开始的，但宇宙学家仍然无法描述这个所谓的大爆炸的第一阶段是什么样的。根据爱因斯坦的相对论，这样一个爆炸中的能量密度和时空曲率将变得无穷大，这是一个难以维持的壮举。

因此，提出了“无界”和“隧道”提案作为替代方案。他们认为，在其原始状态的宇宙是有限的，并且通过量子隧道产生。这就是所谓的平滑宇宙起源理论。然而，由Jean-Luc Lehners领导的团队计算了这两个提案的含义，并意识到这些并不是“大爆炸”的真正替代品。

依然神秘

Lehners和他的同事应用海森堡的不确定性原理作为数学模型，来验证“无界”和“隧道”的提案。他们意识到，这些模型显示出既平滑又不规则，更多皱巴巴的宇宙理论上可以从“隧道”中产生。此外，宇宙越不规则和皱缩，这种隧道越有可能变得越来越多。一个平稳的开始实际上阻止了我们所知道的宇宙的发展。

Lehners说：“因此，‘无界提案’并不意味着我们所居住的宇宙是一个大的宇宙，而是一个微小的弯曲的宇宙，它会立即崩塌。”因此，尽管有不规范之处，但大爆炸理论并不能被轻易忽视。

不过，lehners队并没有放弃试图理解它。现在，他们将试图找出这些大量子波动所允许的机制是什么，以及是什么使它们们在相当极端的条件下受到遏制。

但不管极端与否，正是这些条件使得宇宙得以发展成今天的样子。似乎我们越是试图找出宇宙本身的起源，就越感到困惑和迷惑，甚至推动了目前科学上可能存在的极限。但现在看来，宇宙大爆炸理论似乎仍需要保留在这里。