穿越平行宇宙

本章，我们介绍了精确的数据像雪崩一样改变了宇宙学，让它从一门以推测为主、略带哲学意味的领域转变为今天我们所看到的精密科学。其中，我们测量宇宙年龄的误差已经下降到1%。在科学中，回答老问题常会衍生出新问题，所以，我预计，宇宙学正面临着激动人心的10年，因为全世界都在建立新理论、建造新实验，尝试揭开暗物质、暗能量等未解之谜的神秘面纱。在结语里，我们将重新回到这个问题，探寻它对宇宙终极命运的预示。

我认为，精密宇宙学最让我诧异的一件事就是，整个宇宙的运转被简单的数学规律控制着，甚至可以一直追溯到它炽烈暴躁的开端。比如，爱因斯坦广义相对论中的方程精确地控制着宇宙中的万有引力，其空间范围可以从毫米一直延伸到10²⁶米；而原子核物理学的方程精确控制宇宙的时间范围从大爆炸后第一秒一直到140亿年后的今天。与经济学中模棱两可的公式不同，这些方程的精确度令人瞠目结舌，正如图3-2中所展现的那样。所以，精密宇宙学凸显出了数学在理解世界过程中的神秘作用。我们将在第9章回到这个问题，并探讨一个激进的解释。

从精密宇宙学身上，我还学到一件令人惊异的事情，那就是，它并不完备。我们知道，我们今天观测的万事万物都起源于一场炽烈的大爆炸。那时候，宇宙中分布着几近均匀的炙热气体，和太阳内核一样热，并迅速膨胀，一秒钟内就胀到了两倍大。然而，是谁安排了这一切？我喜欢把这个问题称为“爆炸问题”。到底是谁把这个爆炸变成了宇宙大爆炸？那些膨胀的炙热气体从何而来？它们为什么会均匀分布？为何其中藏有

0.002%的种子起伏，最终成长为今天我们所看到的星系和宇宙大尺度结构？简而言之就是，这一切是如何开始的？我们将会看到，把弗里德曼的膨胀宇宙方程推演到更加遥远的过去，将遇到难以解决的问题。这意味着，我们需要一个彻底的新理论，才能理解宇宙的终极起源。这正是下一章要探讨的问题。

◆近年来，关于宇宙微波背景和星系聚集等的数据，像雪崩一样改变了宇宙学，将它变成了一门精确的科学。比如，它把我们对宇宙年龄是100亿年还是200亿年的争论，精确到了137亿年还是138亿年。

◆尽管有争议，爱因斯坦的引力理论还是打破了纪录，成了最具有数学美感的理论，用几何的方式展现了万有引力。它认为，空间中所包含的质量越大，空间的弯曲度就越大。这种空间弯曲使得其中的物体不会沿直线运动，而是弯向较重的物体。

◆通过测量宇宙大小的三角形的几何性质，爱因斯坦的理论让我们估算出了整个宇宙的质量。令人惊讶的是，组成日常物体的物质在宇宙中只占4%，剩下的96%是什么呢？无人知晓。

◆这部分失落的质量就像幽灵一般，不仅不可见，还能从普通物质中毫发无伤地穿过去，而你却丝毫注意不到。根据它们表现出来的引力特性，可以分为两种不同的东西，暗物质和暗能量：暗物质会聚集成团，暗能量则相反；暗物质膨胀时会被稀释，暗能量则不会；暗物质相互吸引，暗能量相互排斥；暗物质促进星系的形成，暗能量则暗中搞破坏。

◆精密宇宙学告诉我们，宇宙受到简单数学规律的支配，这个过程甚至可以一直追溯到宇宙炽烈的诞生之时。

◆尽管看起来很优雅，但经典的大爆炸理论却无法解释很多问题，这意味着，要理解宇宙的终极起源，我们需要在这个谜语里加上其他关键的环节。