寻找宇宙为我们留下的线索( 四 ) 地球是多彩的

暴胀理论存在着如此多的漏洞，那么，是否有可能，我们的宇宙并非常规认知中的那样呢？
今天的圈量子理论与弦理论

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2014年，天文学家发现我们的星系——银河系——是一个直径超过5亿光年的巨大的超星系团的一部分。他们称其为“拉尼亚凯亚” 。
牛顿和爱因斯坦的成就都与引力相关，但引力究竟是个什么，人们今天还是没有完全搞清楚。我们现在对世界的认知是，一切都是由粒子构成的，例如构成物质的原子，以及构成光的元素（至于光究竟是粒子还是波则是一个有趣的观测谜题，有兴趣的读者可以搜索一下“双缝干涉实验”，就会感受到光仿佛灵异现象一样的存在）。然而，引力又是如何构成的？这个问题涉及时间和空间的存在方式，而目前没有物理学家能对此给出解释。如果能观测到中微子的话，或许能给这个问题一个答案，但中微子究竟什么模样，人们也不知道。
这就是为什么说，尽管人类社会文明已经发展了大约三千年，对宇宙的认知却可能连0.001%都不到。人们对宇宙的认知，只能先通过理论来猜测，尽可能提供能解释已有观测数据的模型，于是，就要提到接下来几个和宇宙起源相关的概念。
首先是暴胀理论和宇宙大爆炸理论遭遇的质疑，让物理学家提出了一个新的概念——宇宙大反弹。和宇宙大爆炸的区别在于，宇宙大爆炸理论认为宇宙在奇点膨胀之前不存在，而宇宙大反弹认为，宇宙之前就存在，它运动的过程像个海绵，先是收缩，等缩小到一定程度后再开始膨胀。宇宙大反弹的理论起码在理论上解决了广义相对论无法包容无限大这一度量的漏洞。它还有另一个有趣的地方，就是按照它的收缩-膨胀理论，曾经存在的那个庞大的宇宙是和我们今天的宇宙截然相反的镜像。看起来，连人们争议的“平行世界”“多重空间”也顺带着解决了。

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《量子宇宙》，（英）布莱恩·考克斯、杰夫·福修著，王一帆译，果麦丨上海科学技术文献出版社2021年9月版。
与“平行世界”另一个看似有些关联的概念，是反物质。与诡异的暗物质和中微子不同，反物质可以被观测到，但不会被保留。它的存在就像是世界上有左手就会有右手，磁铁有正极就会有负极一样。反物质的一切都与我们今天看到的物质相反，当它遇到正物质的时候，就会瞬间湮灭。反物质的应用在未来或许非常重要，如果人类要进行星际旅行的话，理想的动力就是《星际迷航》中的反物质动力结构，它提供的能量足以支撑起以光年计算的星际旅行。目前这个能源已经在开发当中，具体进度大概是——现在反物质运动提供的能量为理想标准的百万分之一。

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电影《星际迷航》（2009）剧照。
而后，在理论方面，量子物理学目前有两个水火不容的理论。还记得《生活大爆炸》里有一集，谢尔顿因为和一位女性探讨到未来该如何教育小孩子认识宇宙，结果一个认为应该用弦理论解释，另一个认为应该用圈量子理论解释，于是分道扬镳了吗？事实上，这两个理论在物理学界的关系真是这样。它们的研究方法截然相反，提出的模型格格不入，弦理论的优点恰好是圈量子理论的漏洞，反之亦然。那么，这两个理论到底在研究关于宇宙的什么秘密呢？