在上个世纪,物理学家亚伦古斯的研究,曾意外协助奠定多重宇宙的基础。亚伦古斯如今是麻省理工学院的教授,但在1979年,古斯和同事戴自海在研究粒子形成早期宇宙的新理论。戴自海当时提议应该检视正在研究的那个新理论,是否可能影响到宇宙扩张的速度。古斯和戴自海的本意不是研究大爆炸刚结束时的宇宙扩张速度,但戴自海的提议让古斯再次检视他们的计算结果。
古斯发现的数学证据指出,在初期宇宙的极端环境中,重力的作用有可能正好相反,不是把东西拉在一起,这种排斥重力会推开周围所有事物,造成大规模扩张。透过发现排斥重力,古斯意外揭露大爆炸之初的情况。数学计算显示出这股力量极为强大,可能把跟分子一样大的一小片太空扩张变为银河那么大,就在不到一眨眼的瞬间完成,在惊人的短暂爆炸之后,太空继续缓慢扩张,然后冷却,让星体和星系开始形成,这跟大爆炸理论描述的经过及其相似。古斯把这次的短暂爆炸成为膨胀,他认为这能解释宇宙为何开始扩张,膨胀的强大排斥重力,就是大爆炸理论提及的爆炸!
科学家知道如果这个理论属实,应该能在夜空中找到证据。假设我们能关闭太阳,然后撤掉所有星星,如果我们能看到剩下的其他能量,就会看见全宇宙都弥漫着辐射,这片辐射称为宇宙微波背景辐射,这是大爆炸本社最后残存的热能。理论推测太空在膨胀期间的猛烈扩张会在这片辐射留下印记,这些明显的颜色会形成明显的温度变化模式,也就是稍热的点和稍冷的点,但这个观点需要验证。
美国航天太空总署在1989年发射宇宙背景探测卫星,2001年发生第二个卫星WMAP用来验证宇宙膨胀论。它们的任务是精准测量辐射,最后得到惊人的结果,在宇宙发现的温度变化几乎完全吻合宇宙膨胀论的推测。这个理论原本只是数学计算,直到提出的推测获得证实。WMAP的发现符合宇宙膨胀论的数学推测,这是很令人信服的结果。
宇宙膨胀论有好几次可能被推翻,它提出推测,接着取得资料,最后这个理论高分过关。古斯和其他物理学家建立的宇宙膨胀论被誉为了解宇宙起源的里程碑。但两位俄国物理学家很快就发现宇宙膨胀论的算式藏有惊人秘密,那就是我们的宇宙或许不是唯一!
其中一位物理学家是安卓林戴,他已经为宇宙膨胀论做出重大贡献,另一位是亚历士维兰金,它曾碰巧参加了一场古斯的巡回讲座,那场讲座对亚历士维兰金影响很大。在接下来的日子,亚历士维兰金经常思考关于宇宙膨胀论的问题,他想知道是什么让宇宙停止膨胀,太空的一部分是如何停止膨胀?停止膨胀的那一刻究竟发生什么事?
亚历士维兰金一开始思考这些问题时发现不是所有地方都会同时停止膨胀,他突然明白,如果宇宙不是同时停止膨胀,就一定还有某些区域的太空还在膨胀,那么这样来看,大爆炸就不是过去的单一事件,在我们的大爆炸之前已经有多次爆炸,而未来其他地方还会发生无数次爆炸!
显然这是惊人的意外新观点,也就是某些区域的宇宙已经停止膨胀,但永远有其他区域的宇宙还在膨胀,一直都会发生新的大爆炸,新宇宙也会不断诞生,形成无限扩张的多重宇宙!
由林戴河维兰金为代表提出的论点认为宇宙膨胀或许永远不会结束,这个膨胀过程可能会反复发生,宇宙会一个接一个诞生。这会在科学界掀起革命吗?还是这理论其实漏洞百出?
这个概念成为宇宙永恒膨胀论,可以打个比方解释下。假设一块奶酪是在星体和星系形成之前的所有太空,根据宇宙膨胀论,太空均匀散布一股巨大能量,这股能量导致太空以高速扩张,在扩张过程中,这股能量到处放电,就像静电火花,但这是宇宙规模的静电。一旦开始放电,所有能量就会迅速转化为物质,变成微小粒子,这就是新宇宙诞生的过程,传统上称为大爆炸。
在有如奶酪洞的这些新宇宙里,太空继续扩张,但速度慢很多,有时还会形成星系,星体和行星,就跟现在我们的宇宙差不多。同时在这些新宇宙之外,剩下的太空仍然不满没发电的能量,而且还在以极高速扩张。扩张的太空越多就表示能量会在更多地方发电,导致大爆炸,制造更多新宇宙,这也意味着这种过程可以永远持续,换句话说,根据宇宙永恒膨胀论,新宇宙会在那块奶酪里面不断诞生,形成多重宇宙。
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