宇宙大爆炸前是什么样(宇宙大爆炸前是什么状态)

宇宙诞生之前是什么？这个问题的常见答案是大爆炸创造了时间和空间。由于时间是在大爆炸之后诞生的，我们当然无法知道大爆炸之前是什么。

虽然从因果法则来看，这是一个无可挑剔的答案，但我相信没有人对这个答案感到满意，就像亚当斯写的泛维度种族不满意一样。宇宙第二强大的计算机沉深花了750万年的时间计算出来，关于宇宙、生命和一切的答案是“42”。

共形循环宇宙

那么，随着罗杰·彭罗斯获得2020年诺贝尔物理学奖，他的共形循环宇宙论再次曝光。根据这个理论，人们终于可以回答宇宙之前是什么了。89岁的彭罗斯老人再次向人们推荐了这一理论，并肯定地预言，在宇宙微波背景上发现的六个霍金点就是这一学说的最好证明。

彭罗斯和霍金在20世纪60年代共同证明了宇宙必定起源于奇点。这称为奇点定理。此后，大爆炸和暴胀理论逐渐占据了科学界的主流，时至今日已广为人知，几乎成为宇宙起源的唯一解释。但大爆炸之前的宇宙是什么样的，就像答案“42”一样，让大家极为不高兴。难道我们真的没有权利去调查宇宙在我们背后做了什么吗？

彭罗斯并不相信。他使用共形映射来连接宇宙的起点和终点。他相信宇宙的终结是另一次大爆炸的开始。我们的宇宙正处于大爆炸-膨胀-大爆炸-膨胀的无限循环中。从而回答了大爆炸之前的宇宙是什么的问题：在大爆炸之前，还有另一个宇宙。

什么是共形循环宇宙

我对彭罗斯思想的理解大致是这样的。宇宙的不断膨胀最终会导致宇宙中的所有物质都变成稀释的能量，只剩下宇宙中无处不在的黑洞。当宇宙微波背景的温度下降到无限接近绝对零时，这些黑洞的温度在某一时刻会高于宇宙微波背景的温度，从而开始向宇宙微波背景释放霍金辐射。黑洞会变得越来越小，最后黑洞蒸发，宇宙中只剩下纯粹的能量。

在这个过程中，宇宙在大爆炸时处于低熵状态。随着宇宙的膨胀和演化，宇宙的熵变得越来越大。当所有物质都转化为能量时，宇宙的熵达到最高；黑洞蒸发并开始移出宇宙。除了熵之外，蒸发完成后熵也会被清除，新一轮的大爆炸将会开始。

彭罗斯利用共形变换，将体积无限小、密度和温度无限高的宇宙初始奇点状态转变为密度、温度和体积有限的时空。另一方面，他将未来拓展到了无限大的时空。它形成了一个尺度有限的时空，使两个宇宙的端点和起点能够平滑连接，从而形成一系列首尾相连的“宇宙弦”，回答了宇宙是什么的问题在此之前，由于时间的关系，我们无法回答。

这一系列的大爆炸相当于纯能量（宇宙的起点，前一个宇宙的终点）——能量与物质的混合状态（宇宙的膨胀状态，低熵-高熵-低熵）——纯粹的能量（宇宙的终结，下一个宇宙的开始的循环）很简单，而且我认为它相当美丽。

我很想找到一个现象来描述这种从无限大到无限小的转变，但绞尽脑汁也想不出来。也许我只能用一个哲学概念来解释。最大值是最小值，或者其他。的。

如何检验共形循环宇宙

然而，理论再精彩，最终还是需要实践的检验。共形循环宇宙学理论的缺陷在于它无法被检验。经过多年的研究，彭罗斯在宇宙微波背景中发现了至少6个霍金点。他认为这些大约8个月球直径、略高于周围温度的圆点是先前宇宙中的超大质量黑洞。留下的蒸发痕迹是在宇宙早期膨胀过程中形成的。

然而很多科学家认为，很难将一个永恒的无限宇宙融入到下一个永恒的超小宇宙中，而且这个理论要求宇宙中所有粒子的质量消失，变成纯粹的能量，这实在是难以想象。这在科幻小说中已经有所体现。如果有人偷偷从上一个宇宙偷了一些物质，下一个宇宙不是抓不到吗？

其他科学家指出，多年来科学家们一直在仔细检查宇宙微波背景，迄今为止尚未发现任何特殊的热点。所谓的霍金点并不存在。

看来，彭罗斯虽然获得了诺贝尔物理学奖，但要让更多人相信共形循环宇宙论，还有很长的路要走。即使这个问题解决了，我们仍然可以问下一个问题，这个共形循环宇宙最初是如何产生的？

近年来，霍金辐射已成为黑洞理论的关键，并越来越与宇宙的未来联系在一起。如果彭罗斯的理论成立，霍金辐射将是关键。霍金一生未能获得诺贝尔奖。不说出来是一个巨大的遗憾。