等一下：大爆炸之前发生了什么？

宇宙学家过去认为宇宙是完全永恒的：无始亦无终。这听起来可能令人难以置信，但对于科学家来说，这比弄清楚一个固定的起点意味着什么（更不用说它什么时候）要容易得多。因此，一些物理学家提出了另类的宇宙学理论，让时间的作用看起来不那么重要。这些概念就像你在大学里看到的黑光海报一样迷幻。等一下……

多元宇宙之花

一些物理学家痴迷于宇宙起源的主要原因是，有太多证据表明宇宙存在。但如果我们的宇宙位于一个永恒的多元宇宙中——就像一块土地，上面开满了无数的花朵。在这个模型中，每个宇宙都有一次大爆炸，有自己的时间。在最流行的版本中，每个宇宙甚至可能也有自己的物理学版本。无限的可能性产生无限的结果：有人说这个理论解释了生命本身。

我们必须非常幸运，才能通过一次大爆炸创造出一个拥有我们所知的完美生命条件的宇宙，但如果新宇宙一直在涌现，那么其中一个宇宙邻域和我们的宇宙一样也就不足为奇了。这个花园里的宇宙按照自己的规则生长或枯萎，而它们周围的多元宇宙则无始无终地继续存在。这是变化和永恒的优雅融合，许多宇宙学家仍在啜饮这杯花香。

流畅的操作员

大爆炸的一些变体比原始版本要顺利一些。在最简单的版本中，时间的起点是一个尖点，我们现在观察到的一切都在这个点上被压碎成一个比原子还小的能量球——然后向外爆发，嗯。但在此之前发生了什么？斯蒂芬·霍金等物理学家试图通过摆脱那个起点来恢复一种永恒性，想象一个没有明确“爆炸”的宇宙。你可以把时钟倒回到存在的最初时刻的边缘，但问之前发生了什么就像问为什么你到了北极还能继续向北走一样。随着宇宙的缩小，我们所定义的时间失去了意义。

它永远不会缩小到单个点。但至今还没有人证明物理学是这样的。

稳定状态

大爆炸假设宇宙是爆炸产生的，并且仍在向外膨胀。因此，要推翻大爆炸理论，你必须解释为什么我们可以看到星系向远方飞去。1948 年，天文学家赫尔曼·邦迪、托马斯·戈尔德和弗雷德·霍伊尔通过想象宇宙是一场不断上演的耀眼烟花，新物质每时每刻都在各处爆发，从而解决了这个问题。在稳态模型中，宇宙似乎在不断增长，但变化只是一种假象。

是的，宇宙确实在向外扩散，但这并不是因为某个单一的原始事件。而是因为宇宙在不断创造新物质，而新物质将旧物质推向更远的地方。但 20 世纪 60 年代发现大爆炸遗留下来的微波辐射，进一步证实了这一观点——该理论无法解释那次余辉。

碰撞

为什么大爆炸必须是一个开端？保罗·斯坦哈特 (Paul Steinhardt) 和他的同事提出，随着我们的宇宙在第五维度 (哇哦) 中震动，无时无刻不在发生着爆炸，而我们的大脑甚至无法感知到第五维度。我们所知的所有空间和时间都位于一个称为膜的四维表面上。有时它会与另一个宇宙的膜相撞，这种碰撞会产生能量爆发，我们称之为大爆炸——这种能量仍然可以作为宇宙背景辐射探测到。随着宇宙在第五维度中相距越来越远，我们的宇宙也在膨胀。碰撞和分离的循环在迷幻舞蹈中永远持续下去。许多宇宙学家认为我们永远找不到这个第五维度的证据，但大爆炸不是真正的开端这一观点却看不到尽头。

本文最初发表于《大众科学》杂志2017年9/10月刊“时空之谜”专栏。