據國外媒體(ti) 報道，很長時間以來，科學家始終沒能弄清楚，宇宙之初迅速膨脹的一瞬間裏究竟發生了什麽(me) 。但如今有一位科學家認為(wei) ，他終於(yu) 明白了為(wei) 何我們(men) 無法用物理語言對這一暴脹過程進行描述：因為(wei) 宇宙不讓我們(men) 這麽(me) 做。

　　這位科學家提出了一項猜想：在研究初生的宇宙時，“觀察者會(hui) 受到屏蔽”，無法對宇宙中最微小的結構進行直接觀察。

　　換句話說，物理學家也許永遠都無法用常用工具建立起宇宙暴脹模型，必須找到更好的方法才行。

　　但為(wei) 何不行呢？這一新猜想將其歸咎於(yu) 許多宇宙暴脹模型的一項通病：它們(men) 總是抓住時空中的一些極其微小的波動，然後將其放大。但我們(men) 針對這些微小波動尚未建立起一套完整的物理理論，因此凡是有這一特征的宇宙暴脹模型（幾乎無一幸免），都不可能走得通。

　　不過，弦理論或許能成為(wei) 解開宇宙暴脹之謎的關(guan) 鍵。

　　迅速膨脹

　　對宇宙中大型結構及宇宙大爆炸殘餘(yu) 光線的觀察顯示，宇宙在誕生之初也許經曆了一段速度極快的擴張期，名為(wei) “宇宙暴脹”，使得宇宙的體(ti) 積在瞬息之間增長了數萬(wan) 億(yi) 倍。

　　在此過程中，宇宙變得“坑窪不平”了一些。隨著宇宙不斷膨脹，最微小的隨機性量子波動被成倍放大，意味著宇宙中部分區域的物質密度比其它區域高了一些。最終，這些微觀尺度上的區別逐漸擴大成了宏觀水平。在有些情況下，其尺度甚至大到橫跨宇宙兩(liang) 端。數百萬(wan) 年、乃至數十億(yi) 年後，這些密度上的微小差別逐漸孕育成了恒星、星係、以及宇宙中那些最為(wei) 龐大的結構。

　　天文學家強烈懷疑，類似這樣的暴脹過程是在當宇宙誕生尚不足一秒時發生的。盡管如此，他們(men) 並不知道是什麽(me) 激發了宇宙暴脹，不知道暴脹的能量來自何處，不知道它持續了多久，也不知道最終是何種力量使暴脹停了下來。換句話說，物理學家對這樣一起史詩級事件缺乏完整的物理描述。

　　不僅(jin) 如此，在大多數宇宙暴脹模型中，極小尺度上的波動都會(hui) 被放大到宏觀級別。這些波動原本有多小呢？比普朗克長度（約為(wei) 1.6×10-35米）還要小。在這麽(me) 小的尺度上，起作用的就不僅(jin) 是引力了，還有其它自然基本力。在這種情況下，為(wei) 了描述現實，我們(men) 需要一套大一統物理理論才行。

　　但我們(men) 目前並沒有這種理論。

　　所以問題來了。絕大多數宇宙暴脹模型都需要宇宙增長到足夠大，這樣普朗克尺度的區別才能放大成宏觀尺度上的區別。但我們(men) 對普朗克尺度的物理機製並不了解。既然我們(men) 不懂內(nei) 在的物理原理，又怎麽(me) 可能建立起宇宙的暴脹模型呢？

　　在普朗克尺度之上

　　也許答案是“永遠不可能”。這一理論被叫做“跨普朗克審查猜想”，簡稱TCC。其中“跨普朗克”指一切小於(yu) 普朗克長度的尺度。

　　理論宇宙學家、加拿大麥吉爾大學教授羅伯特·布蘭(lan) 登博格最近寫(xie) 了一篇關(guan) 於(yu) “跨普朗克審查猜想”的論文。他指出：“這條新原則對宇宙學提出了限製。”在他看來，這一猜想意味著，任何處於(yu) 我們(men) 宏觀世界中的觀察者都永遠“看”不見跨普朗克尺度上發生的事情。且根據這一猜想，就算我們(men) 建立起了量子引力理論，跨普朗克尺度上的事物也永遠不可能“跨入”宏觀世界中。對宇宙暴脹模型來說，這可不是個(ge) 好消息。

　　大多數宇宙暴脹理論都依賴一項名叫“有效場理論”的研究工具。既然我們(men) 沒有能將高能量、小尺度（宇宙暴脹就是這樣的情況）的物理機製統一起來的理論，物理學家試圖先從(cong) 低能量的情況著手。但布蘭(lan) 登博格指出，按照新提出的跨普朗克審查猜想，這類策略也不可行，因為(wei) 當我們(men) 用該策略建立暴脹模型時，暴脹過程便會(hui) 發生得太快，以致於(yu) 將普朗克尺度的世界“暴露”在了宏觀觀察之下。

　　有鑒於(yu) 此，一些物理學家不禁思考，我們(men) 是否應當采用一種截然不同的方法來研究早期宇宙呢？

　　走出“沼澤地”

　　弦理論是一套有望將經典物理與(yu) 量子物理統一在一起的理論，而它的分支“弦氣體(ti) 宇宙學”則有可能幫助我們(men) 建立起早期宇宙模型。在弦氣體(ti) 模型中，宇宙從(cong) 未經曆過所謂的快速暴脹期。相反，這一膨脹過程要溫和、緩慢得多，小於(yu) 普朗克長度的波動也從(cong) 未“暴露”在宏觀宇宙之中。普朗克尺度以下的物理事件絕不會(hui) 放大到可被觀察的宏觀尺度，這就滿足了跨普朗克審查猜想的要求。不過，弦氣體(ti) 模型目前還不夠詳細，還不足以挑戰目前觀察到的、與(yu) 宇宙暴脹相關(guan) 的證據。

　　跨普朗克審查猜想還與(yu) 宇宙暴脹和弦理論等大一統理論之間的另一個(ge) 症結點有關(guan) 。據弦理論預測，除了我們(men) 所在的宇宙（包括其中所含的力、粒子等物理元素）之外，還存在數量龐大的其它宇宙。乍看之下，絕大多數宇宙暴脹模型在基礎層麵上似乎與(yu) 弦理論都不兼容。但它們(men) 其實都屬於(yu) 弦理論學家所謂的“沼澤地”——即在物理學上並不現實的、可能存在的其它宇宙。

　　我們(men) 仍有可能建立起一個(ge) 滿足跨普朗克審查猜想的傳(chuan) 統宇宙暴脹模型（同時存在於(yu) 弦理論的“沼澤地”之外）。但假如跨普朗克審查猜想是真的，物理學家能夠建立的模型類型便會(hui) 大大遭到限製。假如宇宙暴脹的時間足夠短（就好像緩緩吹大一個(ge) 氣球，然後在氣球爆炸之前及時停下），但同時保留孕育大型天體(ti) 結構的條件，那這個(ge) 暴脹模型或許便可說得通。

　　目前，跨普朗克審查猜想尚未得到證實，還僅(jin) 僅(jin) 是個(ge) 猜想而已。它與(yu) 弦理論倒是思路一致，但弦理論本身也未經證實（事實上，弦理論目前還不完善，甚至無法做出任何預測）。但這類猜想是很有用的，因為(wei) 物理學家還並不理解宇宙暴脹的本質，因此任何能幫助他們(men) 打磨思路的理論都會(hui) 受到物理學家的歡迎。

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