“大爆炸宇宙論”的主要觀點認為宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。在這個時期裡，宇宙體系在不斷地膨脹，使物質密度從密到稀地演化，如同一次規模巨大的爆炸。
宇宙大爆炸之前到底發生了什麼？原初標準時鍾幫助我們窺探原初宇宙
宇宙大爆炸在科學界已經成為一個常識，但是，宇宙大爆炸之前的原初宇宙到底發生了什麼，卻一直沒有定論。物理學家發現，重粒子構成的原初標準時鍾或許能幫助我們窺探原初宇宙的形態。
原初宇宙中以固定頻率振動的重粒子，彷彿以固定頻率擺動的鐘擺。我們在鐘擺的下方放置一條紙帶，使它沿垂直於鐘擺擺動的方向運動，以此代表膨脹或收縮的宇宙。
為了模擬重粒子與時空的相互作用，我們可以在擺錘中灌注墨水，從而能夠在移動的紙帶上劃出痕跡。現在，如果你向一端（圖X中的藍色箭頭）拉動紙帶，擺動的鐘擺就會劃出一條振盪的軌跡。不難理解，如果紙帶向一方運動得越來越快，那麼鐘擺在紙帶上劃出的軌跡將越來越稀疏；反之，如果紙帶減速移動，那麼鐘擺劃出的痕跡將越來越密集。因此，通過紙帶上軌跡的形狀，我們就能推測出紙帶運動的速度。
這正是原初標準鍾工作的原理：通過某種相互作用，重粒子將它頻率固定的振盪印刻在時空自身的擾動中。
"大爆炸之前"的原初宇宙
物理學家告訴我們，宇宙在大約137億年前發生過大爆炸。“宇宙大爆炸”的說法婦孺皆知，可是，大爆炸之前呢？
這問題初看起來荒誕不經，但物理學家近年來已開始尋找回答它的線索。他們發現，下一代宇宙學觀測或許就能為我們提供答案。
從上世紀初至今，觀測與理論的積累使物理學家逐漸意識到，宇宙並非靜態不變的固定舞臺，而是在不斷膨脹。飄然浮游於宇宙中的星系，因之而彼此遠離。
從現今的觀測事實出發，藉由物理定律的嚮導，我們得以沿著時間的長河逆流而上，獲知宇宙演化的歷史。通過多種宇宙學觀測和理論的相互映證，我們能夠將宇宙的“信史”追溯到百億年前。那時的宇宙緻密而熾熱，有如一團燃燒的天火。時間越早，這團火焰的溫度越高。
直到距今大約137億年前的某時刻，此番溯流而上的探險會遇到溫度無窮高、密度無窮大的狀態。現今的物理定律在此刻悉數失效，物理學家稱之為“大爆炸奇點”。自然，如果將宇宙大爆炸理解為大爆炸奇點，那麼談論“大爆炸之前”是沒有物理意義的。
不過物理學家當然知道，通過這樣簡單外推得到的結果並不完全正確。很可能，宇宙的演化在很早的某個時刻會偏離這種簡化的外推。在此時刻之後，宇宙仍然按照標準的熱膨脹圖像演化。物理學家將稱這一段或多或少得到觀測驗證的演化歷史稱為“熱大爆炸”階段，而在此刻之前，則需要新的理論來解釋宇宙對熱大爆炸的偏離。這段時間，物理學家稱之為“原初宇宙”。因此，當我們提到“大爆炸之前”，就是指原初宇宙。
暴漲或許並非唯一可能
物理學家在過去幾十年間提出了多種理論描繪原初宇宙的演化，其中一些還能解決大爆炸的若干理論疑難——比如可以解釋為什麼目前我們的宇宙極其平坦。
不過，對於今天的物理學家而言，原初宇宙理論最為迷人之處在於，它們對解釋我們本身的存在至關重要。我們知道，物質在可見宇宙中的分佈相當均勻、但又不完全均勻。在宇宙歷史的早期，時空的不均勻性相當微弱。之後，在萬有引力的作用下，不均勻性逐漸被放大，物質分佈逐漸結團成塊，漸漸出現了星系、恆星，最終才有了我們。
早期宇宙微小的不均勻性從何而來？這正是原初宇宙的理論需要回答的問題。在這些理論中，接受度最高的一種稱為暴漲理論。該理論認為，宇宙在大爆炸之前，還曾經歷過一段極為短暫而瘋狂的快速膨脹，在這段也許只有千萬億億億億分之一秒的時間內，宇宙以指數速度膨脹了大約百億億億倍。由於驅動這段急速膨脹的能量極其巨大，時空自身也會感受到明顯的量子漲落。這些量子漲落被飛速的膨脹迅速拉伸到很大的距離，最終成為宇宙在大尺度上不均勻性的種子。
通過測量宇宙微波背景或者星系的分佈，我們如今已瞭解了很多關於原初宇宙不均勻性（也稱作原初擾動）的信息，並通過它們驗證或證偽不同的暴漲理論。因此，討論大爆炸之前的宇宙並不是虛妄之說，而是實實在在的物理問題。
不過，暴漲理論不是一種固定的理論，而是一群理論模型的總稱：驅動宇宙指數膨脹的方式形形色色，各自都能預言一種特別的原初擾動不均勻性的樣式。除此之外，物理學家也提出了各種非暴漲模型，解釋宇宙在大爆炸之前的演化。在這些模型中，原初宇宙或收縮、或反彈，花樣繁多，不一而足。這些模型有不少也能解釋宇宙在大尺度上的不均勻與各向異性。儘管它們或許還有不少理論上的困難，但這些嘗試提示我們，暴漲或許並非原初宇宙的唯一可能。
原則上，通過細緻測量宇宙大尺度的不均勻性，可以判定具體的暴漲模型。然而實際上，暴漲模型的構造相當靈活。似乎，無論物理學家觀測到任何樣式的不均勻性，理論家總能構造出一種暴漲模型來解釋這種樣式。於是有人懷疑，作為科學理論，暴漲究竟可以被證偽嗎？說得更明確一些，原初宇宙的演化究竟是暴漲、還是大反彈、還是其他模型呢？有沒有一種辦法可以洞察宇宙大爆炸之前的演化呢？
膨脹還是收縮，這是一個問題。不過作為物理問題，我們不可用冥想來決斷，而需以天文觀測作答。
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