大爆炸未解之謎：宇宙為何是扁平的？

大約138億年前某處，突然一聲巨響，宇宙由此而生。不到一秒，原本合一甚至最基本的的四個基本力——電磁力，引力，弱核力和強核力分離了。突然，宇宙開始以指數級擴展，宇宙開始膨脹。稍後但在最初範圍內，強子形成，中微子停止與與其他粒子相互作用。在接下來的十秒，輕粒子佔據統治地位。它們短期規則讓步於統治了接近38萬年的光子，後來由最新形成的氫原子和氦原子接管統治，但是直到約559百萬年後，星星通過融合這些微粒才開始發光。

大爆炸是我們所能解釋宇宙的產生和存在最好的理論。正如天體物理學家Ethan Siegel在最新書籍Beyond the Galaxy中寫到：時至今日，沒有其他模型既可以與廣義相對論一致，又可以解釋宇宙的哈勃膨脹，輕元素的豐富以及宇宙電磁微波背景的存在和性質，而大爆炸恰恰是唯一可以做到的。

但是儘管有可行和大量的科學證據的支持，宇宙學的理論定義並不完美。存在著三個主要問題。

首先是視界問題。如果我們遠觀太空，有數以億計的光線，光子有同樣溫度-大約2.725開式度。但如果從另一個方向看，我們看到的是一樣的。多麼巧合！

事實上，當天文學家從所有方向看，無論多麼遠，他們發現所有區域都有同樣的溫度。這令人極其費解，Siegel說：「這些區域因為距離分開，而這個距離要遠超過任何信號，甚至是光線在宇宙產生時所能穿越達到的路程。」大爆炸對於這一奇事沒有任何解釋。

而大爆炸沒有解釋的另一個怪事就是扁平問題。幾乎所有的由天文學家收集的證據表明宇宙是平的。就像是桌上的一張紙，時空都展現出沒有任何彎曲。在大爆炸的背景下，這個看上去極不可能。

最後就是單極子問題。由大爆炸所產生的巨大能量產生了一個帶磁性的顆粒，它打破了模型。所有磁鐵有兩個極，北極和南極。就算是磁鐵突然折斷，兩個極依然存在。但是這個顆粒實際上是只有一個極的磁鐵：帶磁性的單極子！

在2014年，研究者在實驗室里創造出一種合成磁鐵單極子，但是物理學家在自然中至今發現了其中一個粒子。 斯坦福的一個研究者Blas Cabrera，也是低溫暗物質研究實驗的當前領導者，他發現了追溯1982年的一個候選單極子，但是沒有其他實驗應證他的結論。

所以我們該如何處理這三個難題呢？僅僅忽略它們嗎？「我們不禁想把這上面三個問題根本不當作是問題，而僅僅看作是宇宙起源的條件……」Siegel寫到，「清理真相併不被打擾，大爆炸足以應對。」

「但是那將是一個糟糕的非科學性的態度……只要我們一相信有些事情是科學無法回答的問題，它將是一個自我實現的預言。」科學家們不會因為問題很困難就避開它們，恰恰相反，科學家們會精確地處理這些問題。壞名聲是發現者，而對於這個世界，則有更重要的東西——知識。

按理說，大爆炸從時間從空間上都是無限延伸的，那麼它為何產生的是一個橫向的扁平宇宙而不是一個圓或許其他規則形狀呢？我想關於這些問題，我們未來一定可以解開。

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