我们的宇宙始于一次大爆炸。爆炸拉伸了时空的结构，将过热的物质送往四面八方。随着膨胀，物质冷却并开始聚集，形成了原子、元素、恒星、星系，最终，我们今天所知道和看到的一切。

 

对于物理学家和宇宙学家Alan Guth来说，关于大爆炸的一个大问题仍然存在:“爆炸的是什么?”

 

答案在于他的宇宙膨胀理论。“它为大爆炸创造了条件——就像前传一样，”麻省理工学院的物理学教授古斯说。古特和他的两位同事——斯坦福大学的安德烈·林德(Andrei Linde)和莫斯科附近的俄罗斯科学院朗道理论物理研究所的阿列克谢·斯塔罗宾斯基(Alexei Starobinsky)——因为发展了这一理论，获得了2014年卡弗里天体物理学奖(Kavli Prize in astrophysics)。

 

根据这一理论，在宇宙诞生后不到百万分之一万亿分之一秒的时间里，一种奇异的物质产生了一种反直觉的力量:引力斥力。尽管我们通常认为万有引力具有吸引力(想象一下艾萨克·牛顿和掉落的苹果)，阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论却允许存在这样一种力。

 

古斯说，在早期宇宙的温度非常高的情况下，这种物质的存在是合理的。“它只需要是一个小点，”他说。“但当微尘开始膨胀时，膨胀速度是指数级的。”

 

古思说，思考这些重大事件——以及接下来会发生什么——提出了一些科学界最令人着迷的问题:我们的宇宙是如何开始的，它将走向何方，以及最初是什么导致了它的存在?

 

他补充道:“我们并不指望明年就能回答这些问题。”但是，“任何在理解答案上迈出一小步的事情都是令人激动的。”

 

在这里，古思解释了其中的一些谜团，包括我们的宇宙从何而来，杏耀的信誉宇宙中还有什么，以及膨胀如何可能产生了原始黑洞，一种可能代表宇宙长久以来渴望得到的暗物质的假想实体。

 

在通货膨胀开始之前有什么?

 

这是我与肖恩•卡罗尔(Sean Carroll)(在加州理工学院)合作撰写的一篇论文中一直在思考的问题。这个观点认为宇宙是永恒的。它在任何时候都存在，所以没有开始解释。物理学定律本身似乎并没有对未来和过去做出任何重大区分。随着宇宙的进化，它的熵，或者说无序，将会增长。我们所谓的未来只不过是更高熵的方向;低熵状态就是我们所说的过去。但奇怪的是，如果你用这个初始的低熵状态，并在时间上追溯它，回到我们之前所说的过去，熵也会开始朝这个方向增长。我认为沿着时间之箭生活的人们不会有和我们不同的感受。每个人都会认为他们生活在过去的未来，除了他们所谓的未来就是我们所说的过去。

 

关于维系宇宙的力量，膨胀能告诉我们什么呢?

 

如果星系中唯一的物质就是我们所看到的物质，那么就没有足够的引力将星系聚集在一起。随着它们以如此快的速度旋转， 杏耀平台谈科技 ，它们只会分开飞行——或者它们根本就不会形成。我们的假设是，即使在这样高速的情况下，也必须存在其他物质来产生更强的引力场来容纳物质。这就是暗物质。

 

在与其他物理学家和学生的合作中，我正在计算原始黑洞的产生，在一个叫做混合膨胀的版本中。原始黑洞可以被认为是暗物质。它们也可能是导致我们在星系中心看到的超大质量黑洞的种子——黑洞有数百万甚至数十亿太阳质量。如果我们能找到原始黑洞，那将是一件大事。

 

我们的宇宙是唯一的吗?

古特和他的两位同事——斯坦福大学的安德烈·林德(Andrei Linde)和莫斯科附近的俄罗斯科学院朗道理论物理研究所的阿列克谢·斯塔罗宾斯基(Alexei Starobinsky)——因为发展了这一理论，杏耀yl获得了2014年卡弗里天体物理学奖(Kavli Prize in astrophysics)。