1990年1月14日，一张图片展示了宇宙的诞生

从时间的边缘启程，我们已经在探索宇宙奥秘的征程中走了多远，又将去向何方？答案可能和你预期中完全不同：关于1/3的宇宙，我们略有所知；关于剩下的2/3宇宙，我们几乎一无所知。宇宙学黄金时代的亲历者保罗·戴维斯为我们揭示的，不止“流浪地球”，更是“流浪太阳”“流浪星系”甚至“流浪宇宙”的无限可能。

外星人，黑洞，还是平行宇宙

谁会吃掉我们的宇宙？

文 | 鹦鹉螺

01

我们看到了上帝的脸！

1990 年1 月14日，世界各地的多家报纸都刊登了一张红蓝相间的图片，并声称这张图片展示了宇宙的诞生。

它的制作者、首席科学家乔治·斯穆特宣称：“看到它就像看到了上帝的脸。”用斯蒂芬·霍金的话说，这张图片代表了“20世纪最伟大的科学发现之一，甚至有可能是历史上最伟大的科学发现之一”。

这些人交口称赞的对象是一幅用颜色编码的天空热力图，是由被称为宇宙背景探测器（COBE）的人造卫星制作的。宇宙背景探测器的任务是探测宇宙大爆炸正在消散的余辉——充斥整个空间的海量微波，它从宇宙诞生之初就开始向外传播，几乎没有受到什么干扰。

这张照片证实了大爆炸理论。 两年后，科学家们用同样的仪器发现了背景辐射的微小变化——已知的宇宙结构的最早证据。（图源：PBS online）

图片中的各种不规则斑点显示出宇宙中温度稍高或稍低的区域。这个万花筒般的图案中藏有的与宇宙诞生那一刹那的“阵痛”相关的重要线索，正是在时间的边缘留下的。

在宇宙背景探测器展示了斑驳的天空图像之后，理论宇宙学家开始对这些数据展开研究。后来，我们又发射了更多的人造卫星，上面搭载着更精良的设备，它们获取了大量新的数据。现在，宇宙学家对这种“斑点学”整体情况的掌握程度已经很高了。

2018年7月，欧洲航天局发布的“普朗克遗产”(Planck Legacy)数据中有这张照片，我们可以把它看成宇宙中最古老的光的高清快照。当宇宙只有38万岁时，它就在天空中留下了这张“青涩”的照片。不同颜色显示了微小的温度波动，对应着密度略有不同的区域。（图源：欧洲航天局，《谁会吃掉我们的宇宙？》一书封面经授权使用。）

02

谁尝了一口宇宙？

令人沮丧的是，还是有一些让我们摸不着头脑的反常现象。

看！在这张天空的热区图里布满了密密麻麻的斑点，其中一个神秘莫测的斑点最为突出。它位于南半球的波江座，跨度约为5度（相当于10个满月的大小），这意味着它代表了一片巨大的空间。奇怪之处在于，这个特殊斑点的温度远比周围的温度低——这一差异几乎是宇宙微波背景正常温差的8倍。

该斑点的起源目前还是一个未解之谜，乍看之下，它就像一位宇宙巨人咬了宇宙一大口后留下的超级真空。天文学家长期以来一直认为，我们能观测到的宇宙（包括恒星、气体、尘埃等）正在被潜伏于星系中心的超大质量黑洞缓慢而无情地吞噬着。但南方天空中的这个“冷斑”似乎暗示着，宇宙的结构中存在着某种更大规模的缺陷。

图源：kknews

这不是一两句话就能解释清楚的问题，所以不断有人做出一些颇为疯狂的猜测和解释。比如，劳拉·梅尔西尼–霍顿提出了一种假设：我们的宇宙曾经和另一个宇宙发生过一次激烈的碰撞，该事件在天空中留下了如同化石的疤痕。如此大规模的碰撞会产生大量引力波，并且在宇宙微波背景中留下独特的极化图样。但到目前为止，我们并未搜寻到这样的图样。

在由许多“气泡”组成的多元宇宙中，宇宙规模的灾难有很多种，理论物理学家匮乏的想象力构思出的两个宇宙相撞事件只是其中之一。我们的宇宙不仅有可能与其他宇宙相撞，甚至有可能被一个更大、更强的宇宙完全吞噬！

03

如果不是外忧，就是内患

虽然宇宙级别的大灾难相当可怕，但眼下的事实足以让我们安心：宇宙已经度过了长达100多亿年的岁月，迄今为止一直没有发生过超级大灾难。相较于其他需要我们提心吊胆的事情，我们的宇宙被另一个宇宙吞噬的可能性应该是非常小的。

即使我们忽视外部的威胁，内部的威胁也不容小觑。自20世纪70年代以来，认为“我们的宇宙可能会由内而外吞噬自身”的观点持续存在。

这种情况随时都有可能发生！宇宙自我吞噬事件的过程大致如下。一个激发态（处于较高能级）的原子会跃迁（“衰变”）到一个较低能级，同时发射一个光子。在原子中有效的东西在量子真空中同样有效，如果真像大多数科学家想的那样，暗能量起源于量子过程（也就是说，暗能量是量子真空的能量），那么量子真空可能也具备很多能级，就像原子一样。我们的宇宙恰好处于某个真空能级上，但可能不是最低的能级。

图源：pixabay

令人担忧的地方在于，激发态的量子真空并不稳定，它有跃迁到较低能级的风险，同时释放出巨大的能量。换言之，真空也有可能“衰变”。如果这一事件在宇宙中的任意一个角落发生，就意味着世界末日即将到来。一个小“气泡”会从这个新生的低能级真空中以接近光速的速度扩散开来，它释放的能量会集中到“气泡壁”上。随着边界的扩张，它会将途中的一切事物尽数摧毁。这一过程也许不会有任何预警：只有当这堵“墙壁”以迅雷不及掩耳之势冲到我们的面前，将我们周遭的一切毁灭殆尽时，我们才能意识到宇宙正在遭受毁灭性打击。这有点玄幻小说的味道。

实际情况有可能比这更糟糕。膨胀的“气泡”中包含的可能并不是较低能级的量子真空，而是“无”。它不是像黑洞那样的洞，而是一个不含任何空间的“气泡”。它会毫无限制地扩张，横扫一切，最终吞噬整个宇宙，只留下“无”——空间被虚无完全吞没。

1982年，普林斯顿高等研究院的理论物理学家爱德华·威滕基于对弦理论的分析，率先提出了这样的观点，即空间会以如此可怕的方式毫无征兆地突然消失。他描述道：“一个空洞在空间中自发形成，并迅速扩张至无穷大，同时将途中遇到的所有东西都推向无穷远的地方。”我们可以将空间想象成一块瑞士干酪，现在这块干酪上的洞越来越大，最后这块干酪会彻底消失。

这是科幻小说中的想象吗？并不是，以上描述来自一个差不多和宇宙学同龄的人。

1946年出生的理论物理学家、宇宙学家和天体生物学家保罗·戴维斯，一生都在研究像这样听起来天马行空的重大问题，他和许多宇宙学家一样，一直走在探索下一个未知的路上。他经历了整个科学探索历程中最激动人心的时期之一，见证许多重大的问题从虚无缥缈的理论变成了来之不易的发现。

从时间的边缘启程，我们已经在探索宇宙奥秘的征程中走了多远，又将去向何方？答案可能和你预期中完全不同：关于1/3的宇宙，我们略有所知；关于剩下的2/3宇宙，我们几乎一无所知。宇宙学黄金时代的亲历者保罗·戴维斯为我们揭示的，不止“流浪地球”，更是“流浪太阳”“流浪星系”甚至“流浪宇宙”的无限可能。

THE END