宇宙誕生大揭秘：從沉默中誕生？
從沉默中誕生
每個人都知道，人在太空中的叫喊是不能被直接聽到的，但並不是所有的人真正體會到了宇宙是有多麼安靜。宇宙的誕生雖然被稱為宇宙大爆炸，但是事實上這個誕生的瞬間是極為安靜的，因為在那個瞬間，空間中任何兩點之間沒有任何聯繫，它們都處於絕對的隔離之中。如果你在那時去叫喊，聲音是不可能從你的嘴唇里發出來。
我們過去所認為的時空是連續光滑的，而上面這種情況卻違背了我們過去的認知。這種時空觀，是把廣義相對論和量子力學結合起來產生的怪異結果。
我們知道，廣義相對論是目前描述引力最佳的理論，在分析恆星、星系等這樣的物理對象時，它可以完全勝任。但是要是研究宇宙的大爆炸，廣義相對論就不靈了。因為根據廣義相對論，你就會發現宇宙是從一個很小、密度卻是無窮大的奇點中誕生出來的，而廣義相對論是無法處理無窮大問題的，所以只靠廣義相對論是無法完整訴說宇宙誕生的故事。
處理極小時空的問題，量子理論可以大顯身手，不過目前的量子理論是不包含引力的，所以我們需要一種理論把廣義相對論和量子力學結合起來，也就是一種可以描述量子引力的理論。
現在物理學家已經提出了很多種能來把廣義相對論和量子力學結合起來的理論。例如，弦理論就是其中最廣為人知的一種理論。根據弦理論，所有的基本粒子都被描述成一維能量弦的振動。不過弦理論並不能告訴我們時間和空間的本質究竟是什麼，所以近幾年有許多其他的理論被提出來。
儘管這些理論還都比較粗糙，我們也不能確定這些理論可以把每一個細節問題闡述清楚，但是根據這些理論，我們已經得到了一些的結果。其中最為驚人的是，至少有三個完全獨立的量子引力理論都得到同樣的推理，也就是說宇宙是從沉默中誕生的。具體地說，如果逆著時間直到宇宙創生的時期，我們就會遇到這樣的瞬間，空間中的每一點都與其他的點無任何關聯。這就意味著任何東西，不管是聲音、信息還是光，都無法在它們之間傳遞。
三個理論殊途同歸
來自美國加州大學戴維斯分校的物理學家史蒂夫?卡利普，是嘗試把各種量子引力理論彙集起來進行比較分析的人之一。卡利普和他的同事利用了一種弦理論的分支理論來進行計算，發現在宇宙創生之後的10-43秒內，空間分裂為離散的塊狀，而每一塊里所發生的任何事件都與外面無關。
其他的科學家還發現，利用因果動力三角論――另一種獨立的量子引力理論――也會得到類似的結論。因果動力三角論認為，宇宙是由許多類似金字塔形狀的時空單元構成。這些金字塔的組合方式決定了時空是如何彎曲的，如同廣義相對論里質量和能量決定了時空是如何彎曲的。
在因果動力三角論中，時空的每一塊可以都不一樣。此理論的創始人之一，荷蘭內梅亨大學的物理學家雷娜特?洛爾與她的同事，通過電腦的模擬，得到數億種時空塊的組合方式，然後他們對這些進行分析，來找到現實中最有可能發生的組合方式。他們發現，有許多種組合出的宇宙與我們的宇宙類似。
洛爾等人還發現，所有的因果動力三角論的宇宙可以處在三種完全不同的「相」中的一種。一種是與我們現在的宇宙類似，時空中不同區域可以通過信息或作用力等方式來建立相關的聯繫;另一種是整個宇宙是性質處處相同的一大塊，裡面每一部分都是另一部分的重要組成部分;最後一種是每一個時空單元之間都是彼此毫無聯繫的，每一塊都是獨立的，而這時就是宇宙的沉默時刻。
如果研究人員能分析出宇宙如何在這三種相之間互相轉化的話，這會對於加深量子引力的理解有很大的幫助，而且也可加深我們對於時間和空間本質的理解。所以這裡還需更深入的研究。
最近的研究發現，圈量子引力論也證實，宇宙可能是誕生於沉默之中。在圈量子引力論中，時空如同無數扭結所構成的織物，而這個時空的纖維絲的編結方式決定了粒子和作用力。
來自法國約瑟夫?傅立葉大學的物理學家奧雷利安?巴洛和他的同事，利用了圈量子引力論來分析宇宙早期時的狀態。他們發現逆著時間去分析，發現隨著宇宙越來越熱，越來越密，光的穿行速度會越來越慢。直到某一時刻，宇宙中所有物質都到致熱緻密的時候，宇宙里的光完全無法穿行。如果光都無法穿行，信息就不會傳遞，沒有任何作用力可以傳遞，時空的每個區域與其他區域之間就毫無聯繫了。這就是宇宙的沉默時刻。
消失的時間
圈量子引力論還有一個奇怪的推論。如果你要使勁地繼續擠壓沉默時刻的宇宙，時間就會消失。此時，宇宙將不會再保持沉默狀態，光線反而可以再次移動，不過光速會變為虛數，而虛數就是平方為負數的數。通過相關的方程組可以看出，之所以會產生這種奇怪的現象，是因為時間變成了空間的一個維度。也就是說，我們得到了4維的空間，而沒有時間。
儘管這個對於大部分人來說很難理解，不過巴洛等人興奮地發現，這種結果與美國物理學家詹姆斯?哈妥和英國物理學家斯蒂芬?霍金共同提出的理論結果類似。哈妥和霍金提出的了一種無邊界假設，認為宇宙並沒有真正的奇點，而宇宙大爆炸之前是沒有時間的，只有4個維度的空間。
質疑與驗證
不過上面的研究成果並沒有得到所有科學家的認同。事實上，上面所有的理論都是比較初級的，所以現在不能完全斷言宇宙的確經過了沉默時期。除了不斷完善各自的理論之外，最重要的是能找到相關的證據，當然要找到這樣的證據得需要很長的時間。
最有可能先找到證據的地方就是宇宙微波背景輻射。目前，普朗克衛星所獲得宇宙微波背景輻射的數據是現在最精確的數據，但是巴洛表示，普朗克衛星精確度還沒有達到檢測圈量子引力論的要求，所以還需要更高精度的探測。另外，卡利普認為，最近通過南極的望遠鏡觀測到的宇宙微波背景輻射的數據圖中，可能存在沉默時刻的線索，儘管他並不知道這樣的線索是什麼樣的。
另外尋找線索不一定都在天空之中，一些其他的線索可能在實驗室中就能找到。
儘管這些是十分概念性的東西，不過不同的量子引力理論模型之間都可得到相似的結論，所以有必要繼續研究下去。可以肯定的是，宇宙這種沉默的時刻對理解宇宙的創生，能帶來一系列全新思考。
※烈火中誕生的宇宙
※小行星隱藏著大秘密，宇宙的誕生，太陽系的產生
※漢纜股份：妖王誕生，將大鵬展翅！
※圖解：生命奇蹟的誕生
※央視紀錄片揭示宇宙誕生奧秘：宇宙是神創造的！
※我們的宇宙誕生於混沌之中嗎？
※創造之柱：宇宙中恆星誕生的搖籃！
※宇宙中生命最早或誕生於「鑽石行星」
※我們的宇宙可能誕生於四維宇宙中的黑洞？
※《王者榮耀》的英雄是怎麼誕生的？
※美科學家：宇宙中生命或最早誕生於「鑽石行星」
※宇宙大爆炸之後，生命的誕生真的是巧合嗎？
※紅杉周逵：偉大將誕生在人工智慧
※生命的誕生是一場偉大的奇蹟
※探索宇宙的誕生，宇宙真的會是這樣誕生的嗎
※大野智お誕生日
※我們的宇宙可能誕生於四維宇宙中的黑洞
※張鐵志：《神奇女俠》誕生史
※宇宙誕生之前是什麼樣的？