通过哈勃对宇宙天体红移现象的探测和总结，在此基础上科学家们推测出了宇宙正在不断加速膨胀的事实。然后再利用宇宙微波背景辐射等辅助探测手段，最终判定宇宙的年龄为138亿年，在138亿年前，整个宇宙还没有时间和空间的概念，所有的物质和能量都集中在一个体积无限小、质量无限大的奇点之上，然后在量子涨落的影响下，出现了能量的瞬间极速爆发，最后炸出了现在的宇宙，这就是我们通常说的“宇宙暴涨”猜想。

这种猜想，是截至目前对宇宙形成和发展进程最科学、最完美、最大胆的假设，并且已经被多种天文观测现象所证实，成为目前科学界关于宇宙形成和发展的主流观点。当然我们以现在的科学技术水平，无法准确还原奇点大爆炸瞬间的情景，在那个期间到底发生了什么？宇宙暴涨时的能量从何而来呢？这些都是长期以来乃至今后很长时间，天文学家们需要重点研究的领域。

当前对奇点大爆炸后所发生事件的猜测

科学家们通过对宇宙宏观结构以及大爆炸以后的“余晕”进行了长期的观察，认为宇宙在诞生初期，经历了一段“短暂”的极快膨胀期，这个“宇宙暴涨”进程，使得宇宙空间在极短的时间内，体积增大了无数倍。

根据科学家们的推测，在奇点大爆炸开始后的一个普朗克时间，即10^(-43)秒内，就完成了扩张的主要进程，在此过程中引力最先从“大一统超力”中分离出来。在随后到10^(-32)秒这段时间内，宇宙开始了暴涨，总体表面是温度相当高、秩序相当乱，这些都是超高能量的集中体现。在高温高压下，剩余的强相互作用力、弱相互作用力和电磁力仍然是统一的。

如果在这个极短的时间内，如果空间的膨胀速率小于临界阈值，那么在超强统一作用力的驱动下，宇宙根本不会膨胀开来，而仍然会迅速坍塌。幸好在暴涨时期，随着宇宙体积的急剧加倍，能够制造出粒子的总能量变得非常大，所有的“规则”都被抹平，就如同吹气球一般，表面根本没有一丝褶皱。从大爆炸后的10^(-32)秒开始，随着宇宙空间的迅速膨胀，温度出现明显下降（相对来说），统一超力的对称性因粒子能量的降低而破坏，强核力、电磁力和弱核力相继被分离了出来。

此时，虽然电磁力被分离了出来，但是宇宙大爆炸后产生正反粒子的频率仍然非常之高，相互之间的湮灭异常频繁，所形成的光子能量极其强大，不断地与核子和电子发生猛烈碰撞，原子核在这种情况下根本无法形成，光子也因此被“锁”在了等离子云中而逃逸不出来，这段宇宙的“黑暗时期”一直持续到大爆炸后的38万年前。

直到大爆炸后38万年，随着空间的继续膨胀，宇宙整体温度持续下降，光子能量日益降低，原子核才得以形成，构成了宇宙中第一批自由中性原子，光子才得以从“等离子粥”中逃离出来，宇宙变得明亮起来。此后，这些自由原子在引力作用下慢慢发生聚集，最后形成了恒星、行星以及星系。而我们现在对宇宙的观测，都依赖于对电磁波，所以目前穷极一切手段，也只能探测到宇宙大爆炸之后38万年的情景，再往前就无能为力了。

科学界对宇宙暴涨的疑问

从当前科学家们对“宇宙暴涨”的猜测，这其中有一个最基本的假设，那就是在空间膨胀的过程中，最微弱的、随机性的量子波动被无限放大，然后微观尺度上的物质差异逐渐演化为宏观水平，直至星系甚至宇宙的两端，而这种暴涨的过程，是在宇宙大爆炸之后不足1秒时发生的。

然而，这里面始终有困扰科学家们的问题，那就是宇宙暴涨的驱动力是什么？暴涨的能量来自于何方？到底持续了多长时间？又是什么力量终止了宇宙的暴涨，使其进入“缓慢“膨胀阶段？从目前来看，科学界还没有对这一“终极”问题缺乏完整的物理描述。终其原因，归根结底，我们还是没有在微观和宏观尺度下，拥有一套大一统的物理理论。

现有对宇宙暴涨猜想的多种模型，都需要将宇宙增长到大非常宏观的级别作为基础，这样方可将奇点大爆炸时普朗克长度（约为1.6 10-35米）上的微观物质区别，放大到非常宏观的尺度来研究探讨，然而我们对普朗克长度及以下的微观物理机制并不掌握，甚至连“入门”都谈不上，这个基础没有，如何使得宇宙暴涨模型成立有效呢？如果这个问题解决不了，那么暴涨理论岂不永远是猜想？

跨普朗克猜想

或许这个问题，在相当长时间内或者永远也不会找到答案，但这阻止不了科学家们的思考。有科学家提出了“跨普朗克猜想“，即猜测物理机制在一切小于普朗克长度下的情景。

因为处在宏观世界的我们，永远“看不到”跨普朗克尺度下所发生的一切事情，即使物理学家们创立了量子理论，但跨普朗克尺度下的微观世界，也永远不可能进入到宏观世界中。所以，在很多宇宙暴涨理论中，都依赖于“有效场”进行研究，试图从低能量的情况入手，来研究高能量、微观小尺度下的物理机制。但有科学家对基于“跨普朗克”的“有效场”理论也提出了质疑，因为我们按照这种方式来解释暴涨过程，由于暴涨的时间非常快，我们一切的观察，都会打破原有的普朗克尺度世界，而是不可避免地将其“暴露”在宏观世界面前。

弦理论是否可以解决？

为了解决微小尺度与宏观尺度的“融合”问题，科学家们创立了“弦理论”，该理论认为，自然界中组成物质的基本单元，并非是电子、光子、夸克等占据空间的点状粒子，而是非常非常细小的一维“弦”，通过弦的振动和运动，产生出了各种不同的粒子，能量和物质在弦振动的过程中发生转化。虽然弦理论从目前看，也是一种猜想，并未得到证实，但是它有可能是能够将经典物理与量子物理统一起来的理论。

在弦理论的一个分支领域“弦气体模型”中，对宇宙快速暴涨的原因也做出了阐释。该模型认为，宇宙的形成和发展过程中，根本没有经历过所谓的快速暴涨期，虽然也有膨胀过程，但是要缓慢和温和很多，并且在普朗克尺度下的波动，也没有“暴露”在宏观宇宙中，这一点与跨普朗克猜想相符合。但是，宇宙暴涨的猜测，与弦理论下关于多元宇宙的观点却不兼容，走出这个“沼泽地”仍任重道远。

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