宇宙是由一次爆炸还是一次反弹——或者完全是其他的什么东西开始的?关于我们的起源的问题是物理学中最棘手的问题之一，几乎没有答案，有很多猜测和强烈的感觉。到目前为止，最流行的理论是膨胀理论，即宇宙在爆炸中诞生后的最初几秒内就发生了爆炸。但有一种不被看好的观点认为，这个宇宙的诞生并不是真正的开端——早期的时空版本已经存在， 杏耀娱乐平台怎么样，并向“大收缩”收缩，然后翻转，开始扩展到我们今天看到的样子。如今，一项新的研究表明，这种“反弹”情景出现了转折，这令支持者兴奋不已，而通胀支持者则对一个“竞争对手”重新燃起了怒火。
通货膨胀有很多崇拜者,因为快速扩张它假定似乎解释了宇宙的许多特征,如这一事实似乎相对平坦(而不是弯曲,在大尺度上),大致均匀的四面八方(到处都是大致相同的东西,在大尺度上)。这两种情况都是由空间中非常遥远的区域开始时紧密相连并相互接触而产生的。然而，该理论的最新版本似乎表明——甚至是要求——膨胀不仅创造了我们的宇宙，而且创造了无限的宇宙景观，其中每种可能的宇宙类型以及每种可能的物理规律和特征都在某处形成。一些科学家喜欢这个暗示，因为它可以解释为什么我们的特定宇宙——它看起来随机但却完美地校准了生命条件——存在——如果宇宙的每一种类型都存在，那么我们的宇宙也存在也就不足为奇了。但其他物理学家则认为多元宇宙的想法令人反感，部分原因在于，杏耀官方如果该理论预言所有的可能性都将成为现实，那么它并不能唯一地预言一个像我们现在这样的宇宙。
“大弹跳”理论还预测宇宙是平坦而均匀的，这要归功于收缩过程中对空间产生的平滑效应。但反弹的关键想法一直缩小和扩大之间的过渡,这似乎需要“奇点”——的想法令人憎恨的时候,宇宙是无限的单点density-seen许多数学意义的命题,表明理论已经脱轨。现在，物理学家们表示，他们已经找到了一种方法，可以在不遇到任何奇点的情况下计算出反弹。“我们发现我们可以准确地描述宇宙的量子演化，”研究报告的合著者、安大略圆周理论物理研究所主任尼尔·图罗克说。“我们发现，宇宙平稳地穿过奇点，从另一边出来。这是我们的希望，但我们以前从未真正实现过。他和伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的斯蒂芬·吉伦(Steffen Gielen)上月在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上发表了他们的计算结果。
这一突破要归功于研究人员采用的两种技术。一种是用量子宇宙论(量子力学和广义相对论的混搭)取代经典的广义相对论来描述宇宙。第二种假设是，在宇宙形成之初，物质的行为就像光一样，因为描述它的物理定律不依赖于尺度。例如，光的作用与波长无关。另一方面，物质的物理性质通常从小尺度到大尺度不等。普林斯顿大学的物理学家Anna Ijjas说:“我们知道在最初的5万年里，宇宙基本上充满了辐射。”她没有参与这项研究。“我们现在看到的正常物质并不是很重要。我认为，我们目前的测量结果表明，早期的宇宙是没有尺度的。”
在这些条件下，图罗克和吉伦发现，收缩的宇宙实际上永远不会成为一个奇点——本质上，它会“穿过”这个令人担忧的点，从它之前的一个状态跳到它之后的另一个状态。尽管这种回避听起来像是欺骗，但它是量子力学中一个被证明的现象。因为粒子并不以绝对状态存在，而是以模糊的概率存在，所以它们有一个微小但真实的机会“隧道”穿过物理屏障，到达似乎对它们来说是禁区的地方——在微观尺度上，这相当于穿过墙壁。“宇宙和时间的模糊性和物质的相互作用使得它在给定的时间内不确定宇宙的位置，”图罗克解释说。“这使得宇宙可以通过奇点。”
其他大反弹的支持者说，这项工作是一个重要的步骤。普林斯顿大学物理学家、通货膨胀理论创始人之一保罗•斯坦哈特(Paul Steinhardt)表示:“通过做出这两个看似合理的假设，他们发现了一个非常有趣的结果，那就是有可能出现反弹。”斯坦哈特最近成为了该理论最尖锐的批评者之一。他没有参与图罗克和吉伦的研究。这表明，从原则上讲，奇点是可以避免的。斯坦哈特和Ijjas一直在研究另一种从数学角度证明反弹可能性的方法，他们向宇宙引入了一种特殊的场，这种场会在空间变得足够小、形成奇点之前，导致收缩转变为膨胀。他们的解决方案使用了古典广义相对论，而不是量子宇宙学。“这意味着经典的、非奇异的反弹也是可能的，”斯坦哈特说。他们在6月28日发表在预印版服务器arXiv.org上的一篇论文中报告了他们的工作。
这两项研究仍处于初级阶段。图罗克和吉伦只能在理想宇宙的情况下计算出弹跳，理想宇宙是完全平滑的，缺乏导致真实宇宙中恒星和星系形成的小密度波动。“我们能够真正解决的案例都是非常简单的宇宙，”Gielen说。“你总是会问，‘如果你去做更复杂的事情，它还会存在吗?’”’这就是我们目前的工作。”
如果宇宙反弹一次，一个自然的问题是它是否会再次反弹。但并非所有的反弹理论都表明，我们注定会在收缩和扩张中永远循环下去——例如，即使我们的宇宙以前反弹过，我们也没有迹象表明它正走向另一次收缩。暗能量被认为是宇宙总质量能量预算中最大的一块，它似乎正在以不断加速的速度把我们的宇宙拉开。真正为未来准备的是一个非常开放的问题——事实上，就像这一切是如何开始的问题一样开放。
许多支持通胀的人对任何反弹模型都持高度怀疑态度，尤其是因为他们说，支持者过去曾反复声称，他们能够在没有奇点的情况下计算反弹，结果却被证明是错的。斯坦福大学物理学家Renata Kallosh说:“我不高兴他们不承认他们早期的所有论文都应该被忽略。”她在之前提出的反弹模型中计算了误差。“他们现在提出了一个新的说法，我不相信这个新的说法。麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的通胀研究先驱艾伦·古特(Alan Guth)对此表示赞同。“我仍然怀疑他们是否真的达成了一个非单一的解决方案，”他说。“我想等着看它如何发展。如果他们已经成功地实现了他们所宣称的目标，我确实同意这是非常重要的——即使它不是宇宙历史的最佳模型。”
不过，一些通货膨胀研究人员更宽容一些。“我认为这是一个非常有趣的研究方向，”约翰霍普金斯大学的马克·卡米奥考斯基说。“反弹前景虽然尚未发展到通胀已达到的水平，但很有希望，有必要进一步加以发展。”这篇论文在一个玩具模型中提供了一个有趣的数学结果，”他补充道，杏耀他指的是研究人员研究的理想宇宙。
Kallosh和其他人反对用量子宇宙学来描述反弹，因为在这样的阶段，宇宙可能还没有小到可以忽略不计的地步。“他们有一个大宇宙的崩溃——为什么一个大宇宙应该不同于广义相对论所说的?”图罗克反驳说，任何宇宙的终极理论都必须将量子力学纳入广义相对论，因为众所周知，经典理论本身在某些极端情况下会崩溃。“自然就是量子，”他说。“我们知道，经典理论在非常基础的层面上没有任何意义。”
图罗克和其他批评通货膨胀的人对占主导地位的理论也有自己的问题。他们指责说，通货膨胀需要一些不太可能发生的情况才能开始(这一主张的支持者不同意)，而且它并不能解决大爆炸发生时的奇点幽灵。此外，“通货膨胀导致了多元宇宙的噩梦场景，”图罗克说，“由于某种奇怪的原因，这种场景出人意料地流行。”
他认为，该领域的激烈辩论和新观点受到的严格审视，将有助于科学家最终形成一个更好的关于人类起源的理论。“人们持有非常强烈的观点，”图罗克说。“我坦率地承认我有，我也坦率地承认，我的观点并没有得到95%的宇宙学家的认同。实际上，我对所有这些理论都持批评态度，包括我自己发明的理论。但今天，我们有了壮观的观测，让我们看到了宇宙中难以置信的简单。对我来说，这意味着我们现有的所有理论都太复杂了。我们的工作就是提出一个简单的理论来解释这些现象。”
