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摘要：宇宙大爆炸通常被认为是一切的开始：大约在138亿年前，可观测的宇宙开始繁荣并扩展成为存在。因此，大爆炸时的宇宙可能非常小或无限大，卡罗尔说，因为没有办法及时回顾我们今天甚至看不到的东西。卡罗尔说，如果你能站在一个虚无的地方，想象一下宇宙大爆炸前那扭曲的婴儿世界，那将是不可能的。如果听起来有点不对劲，那是因为科学家还没有办法回溯到大爆炸的瞬间，更不用说之前发生的事了。
宇宙大爆炸通常被认为是一切的开始：大约在138亿年前，可观测的宇宙开始繁荣并扩展成为存在。
但是在大爆炸之前是什么样子的呢
简短回答：我们不知道。长话短说：这可能是很多事情，每个人都有自己的想法。[银河系有多大？]加州理工学院理论物理学家、《大图景：生命的起源》一书的作者肖恩·卡罗尔说：
一开始的首先要理解的是大爆炸实际上是什么，
“大爆炸是时间的一刻，而不是空间的一个点，意思和宇宙本身”（Dutton，2016年）。
因此，大爆炸时的宇宙可能非常小或无限大，卡罗尔说，因为没有办法及时回顾我们今天甚至看不到的东西。我们真正知道的是，它非常非常致密，而且很快变得不那么致密。
作为推论，宇宙之外真的没有任何东西，因为根据定义，宇宙就是一切。所以，在大爆炸的时候，一切都比现在更密集更热，但是没有比今天更“外在”的了。卡罗尔说，如果你能站在一个虚无的地方，想象一下宇宙大爆炸前那扭曲的婴儿世界，那将是不可能的。宇宙并没有扩展到空间，空间本身也在扩展。
“不管你在宇宙的什么地方，如果你追溯到140亿年前，你会发现它是非常热，密度和迅速膨胀的，他说：
直到宇宙大爆炸后1秒，宇宙冷却到足以让质子和中子碰撞并粘在一起，才有人知道宇宙究竟发生了什么。许多科学家确实认为宇宙在第一秒经历了一个指数膨胀的过程，称为膨胀。这本可以抹平时空结构，解释为什么物质在今天的宇宙中如此均匀地分布。
在宇宙大爆炸之前，宇宙可能是一个由超热、致密物质组成的无限拉伸体，一直保持稳定状态，直到，由于某种原因，大爆炸发生了。卡罗尔说，这个超稠密的宇宙可能是由量子力学所控制的，量子力学是一种非常小规模的物理学。那么，大爆炸代表了经典物理学成为宇宙演化主要驱动力的时刻。[什么是量子力学？]对于史蒂芬霍金来说，这一刻才是最重要的：在大爆炸之前，他说，事件是不可测量的，因此是不可定义的。霍金称之为无边界建议：时间和空间是有限的，但它们没有任何边界或起点或终点，就像地球是有限的，但没有边界一样。
，因为大爆炸前的事件没有观测结果，他在2018年国家地理节目《星际谈话》的一次采访中说：“我们不妨把它们从理论中剔除，说时间是从大爆炸开始的，或者说在大爆炸之前还有其他值得深思的东西。”。一种观点认为，大爆炸不是时间的开始，而是一个对称的时刻。在这个想法中，在大爆炸之前，有另一个宇宙，与这个宇宙相同，但熵是朝着过去而不是朝着未来增加的。
增加的熵，或系统中的无序增加，本质上是时间之箭，卡罗尔说，所以在这个镜像宇宙中，在现代宇宙中，时间与时间是相对的，而我们的宇宙将是过去的。这一理论的支持者还认为，在这个镜像宇宙中，宇宙的其他属性也会被翻转。例如，物理学家大卫·斯隆在牛津大学的科学博客《摩尔的不对称性》中写道规则和离子（称为手性）的方向与我们宇宙中的方向相反。
一个相关的理论认为，大爆炸并不是一切事物的开始，而是宇宙从收缩期转向膨胀期的一个时刻。这个“大反弹”的概念表明，随着宇宙的膨胀、收缩和再次膨胀，可能会有无限大的撞击。卡罗尔说，这些想法的问题在于，对于膨胀的宇宙为何或如何收缩并返回到低熵状态，没有任何解释。
卡罗尔和他的同事詹妮弗·陈（Jennifer Chen）有自己的大爆炸前的设想。2004年，物理学家们提出，也许我们所知道的宇宙是一个母宇宙的后代，从中剥离出一点时空。
就像一个放射性核衰变，卡罗尔说：当一个核衰变时，它会吐出一个α或β粒子。父宇宙可以做同样的事情，除了粒子之外，它吐出了婴儿宇宙，也许是无限的。”这只是一个量子涨落，让它发生，”卡罗尔说。卡罗尔说，这些婴儿宇宙是“字面上的平行宇宙”，彼此之间不会相互作用或相互影响。
如果听起来有点不对劲，那是因为科学家还没有办法回溯到大爆炸的瞬间，更不用说之前发生的事了。不过，卡罗尔说，还有探索的空间。2015年从强大的星系碰撞中探测到引力波，开启了利用引力波解决宇宙在第一个关键时刻膨胀的基本谜团的可能性。
理论物理学家也有工作要做，卡罗尔说，就像对量子引力这样的量子力如何工作做出更精确的预测。
“我们甚至不知道我们在寻找什么，”卡罗尔说，“除非我们有一个理论。”
为什么地球会旋转？银河系是怎么得名的？黑洞是可怕的。为什么他们的名字总是那么无聊？”“最初发表在Live Science上。”
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