你可能曾肯定，天地是跟着一声轰鸣出身的。我曾经如斯坚信不疑，直到十年后的今天，我聚拢到这个故事远未完毕。在那声爆炸之前究竟发生了什么？谜底令东谈主顿口难受，可能压根就莫得所谓的大爆炸，而是一个无始无终的天地，在彭胀与收缩间无穷地周而复始。

在20世纪20年代，俄罗斯物理学家亚历山大·弗里德曼与比利时的牧师兼天体裁者乔治·勒马特殊途同归地冷漠，天地正处于彭胀之中。弗里德曼逆着时辰的河流纪念，得出天地曾是一个渺小的“原初原子”。当埃德温·哈勃根据其对远方星系涌现的不雅察，提供了天地彭胀的有劲实证时，这个问题似乎尘埃落定。彭胀表面标明，咱们本日所见的开阔冷寂天地，曾是一派渺小而酷热的空间。若依此逻辑推演，酷热的空间收缩成一个荟萃了巨大能量的点。这一理念念化的景象被称作大爆炸。然则，并莫得凭据讲授这一逻辑推演的正确性，也无从讲授天地就是如斯出身的。尽管如斯，大爆炸表面已成为公认的学说，深入东谈主心，成为我等孩童时间的学问。

对此逻辑推演抱有疑虑的一大根由即是量子力学的存在。当大爆炸意见干涉日常讲话时，微不雅寰宇的章程果决明确，天然荒谬奇特。除此除外，这些章程还指出，粒子可在少顷的时辰内造谣产生或灭亡。这种门可张罗的生成与消释在大爆炸这么的微圭臬上尤为要道，因为其时天地的体积唯惟一个点那么大。

无论阿谁空间包含了什么，能量总会不限定地波动，跟着空间的扩展，这些互异本应被世俗漫步，导致天地不同区域的能量漫步十分不平衡。但事实并非如斯，咱们并未不雅察到这种不平衡。

尽管天地物资自觉地集结成咱们所称的星系，咱们在不雅测天地的宽阔圭臬时，物资的漫步却荒谬均匀。这种均匀性亟需解释。此外，大爆炸中的那些量子波动应会导致空间诬陷。跟着天地彭胀，这些诬陷也随之彭胀，在穿越天地的爽快旅途上留住跋扈的诬陷思绪。但天体裁家并莫得不雅察到这些诬陷的迹象。

到了20世纪80年代，表面物理学家艾伦·古斯、安德烈·林德、安德烈亚斯·阿尔布雷特以及保罗·斯坦哈特，冷漠了一个旨在惩处大爆炸表面颓势的构念念。他们假定，在大爆炸之后不久，天地阅历了一段极速彭胀的期间，也就是所谓的彭胀阶段。他们合计，彭胀的速率之快，足以拉平时空结构中的任何曲折和诬陷，使得物资漫步变得荒谬平滑。

然则，彭胀自己也有其贫窭。举例，它需要假定存在一种名为彭胀场的能量场，这种场需要在恰到平正的时辰和力度下开启——况且跟着时辰推移保握实在不变化——以解释天地的平滑性。在大爆炸表面中，这种情况是不能能的，因为由于巨大的量子波动，彭胀场的强度在不同空间区域会有所不同。因此，彭胀更有可能无法平滑天地，或者彭胀得不够以至酿成咱们不雅测到的天地。

更为要道的是，在彭胀存在的场所，那些难办的量子波动占据了主导地位，禁锢了彭胀的实现，唯独少数几个生僻的例外。在这些区域，天地的性质变得就地且不能先见。咱们所见的并非是均质的天地，而是彭胀的恶果将空间分手红无限多的区域，每个区域具有无限不同性质。这种不受纵容的各类性被称为彭胀的多元天地，其中任何数目的不同天地王人成为可能。

“现时的天地彭胀阶段将告终，随之而来的将是一个新的收缩阶段”

如今，大多量天地学家和天体物理学家倾向于忽视这些问题。然则，关于那些了解到这些问题的科学家而言，它们阻截忽视。最先，他们寻求惩处彭胀问题的才气，但随后的一系列事件改造了他们的念念法。

西蒙斯天文台位于阿塔卡马沙漠，将奋力于搜寻原始引力波

彭胀天地学的一个显贵算计，是由量子圭臬的调度所激发的时空微不雅不章程性。这些不章程性，一朝彭胀流程间隔，应当会留在时空结构里，最终演变成咱们所称的原初引力波奇异结构。这些原初引力波与2015年由LIGO科学合营所揭示的那些时空波动不同，后者大多量源自黑洞的撞击。原初引力波的波长荒谬浩大——大到咱们只可通过其在天地微波布景辐射上的钤记来探伤它们。这种辐射款式或然被譬如为天地婴儿期间的快照，天然它所揭示的是数百万年前的天地风景，若类比到东谈主类人命，就如合并张腾达儿相片。

欧洲航天局的普朗克探伤器始终以来奋力于绘画天地微波布景辐射的细巧图谱，以期拿获原初引力波的迹象。然则，到了2013年，究诘团队晓示他们未能发现预期的迹象。这一音问传出时，科学界意志到，这意味着最浅易的天地彭胀表面模子曾经站不住脚了。一些科学家入手合计，彭胀表面行为对天地大爆炸后事件的简化解释，正在失去其招引力，并入手沟通收受其他天地学旅途。

安娜·伊贾斯所收受的这个念念法，最早由冷漠彭胀表面的斯坦哈特进一步发展。他冷漠，除了大爆炸外，还有另一种合理的可能性。也就是说，咱们的天地可能并非是从无到有，而是在先前的天地闲散收缩越过小圭臬后，阅历反弹，从而开启了彭胀流程，正如咱们当今所不雅察到的那样。

这种场景的招引力在于，它样子了在反弹之前的闲散收缩阶段。如同彭胀需要一种特殊体式的能量——彭胀场来驱动快速彭胀，闲散收缩一样需要一种特殊体式的能量，该能量会产生极高的压力。这种高压环境通过反抗压缩来减缓收缩流程，同期，它还有助于平滑掉能量漫步和时空结构中的任何不章程性。然则，与彭胀阶段不同，闲散收缩阶段并不需要特地的运行条款。它不错通过多种路线触发，举例由暗能量的衰减来驱动。

这个表面还带来了另一个平正：在一个闲散收缩且阴寒的天地中，量子调度的影响在职何时候王人是渺小的。这意味着反弹所产生的恶果是细则性的，并不像彭胀期间由剧烈的量子调度所创造的唠叨多重天地。

面前缺少的凭据标明，具有这些属性的反弹实践上是有可能发生的。昨年，安娜·伊贾斯发表了联系反弹发生流程的首篇表面样子。简而言之，她样子了一种假定的能量着手，它能在天地收缩至量子引力效应变得进攻的临界点之前，罢手收缩，并顺利地逆转为彭胀。这么的反弹所产生的天地，将具备咱们所不雅察到的能量平滑漫步和一个平坦未诬陷的时空几何结构。

“咱们可能生计在一个周期性天地中，每隔粗略1000亿年就会阅历一次反弹。”

安娜·伊贾斯与普林斯顿大学的斯坦哈特和弗朗斯·普里托里厄斯（Frans Pretorius）统统，模拟了天地的演化流程，以寻找收缩和反弹流程中的新颖专有特征。其中一个算计是，超慢收缩流程不会产生可探伤的原初引力波，这与普朗克数据和随后的不雅测恶果相吻合。

更精密的实验建立正在筹建中，包括位于智利阿塔卡马沙漠的西蒙斯天文台和日本航天局权术在十年内辐射的LiteBIRD卫星。若是它们探伤到原初引力波，那么闲散收缩的表面就可能被证伪。伊贾斯频频被问到是否顾忌这个表面会被一次实验所摒除。但对伊贾斯而言，这才是信得过的科学精神所在。

然则，若是咱们如实发现了反弹的迹象，那么其影响将是潜入的。这个表面的天然蔓延是，咱们可能生计在一个周期性天地中，每隔粗略1000亿年就会阅历一次反弹。

咱们致使不错设念念一个莫得起程点或绝顶的轮回天地。每个超慢收缩周期王人会抹除上一周期的统统细节，并在与上一周期疏导的条款下将天地带至反弹点。因此，在每个周期中，天地的各个方面平均王人保握一致，包括温度，暗物资，正常物资和暗能量的浓度，以及恒星和星系等可不雅测天体的数目。换句话说，若是你在前一个天地周期中居住在像地球这么的行星上，你所不雅察到的天地基本属性会与咱们当今的天地相称相似。

这反过来冷漠了一个引东谈主防卫标算计：咱们现时所处的天地彭胀速率闲散加快的阶段将会实现，随之而来的是一个全新的收缩阶段。然后，天地将走向新的反弹和新的彭胀阶段。因此，驱动现时加快彭胀的暗能量必须迟缓拖拉并灭亡，这一流程可能会在当年的实验中被检测到。

这少量，联接对原初引力波的探索，意味着咱们可能很快就能细则天地是否真实始于一次大爆炸。