周掌柜點(diǎn)評：宇宙的誕生，以及宇宙學(xué)的大邏輯是我個人經(jīng)常會思考的，看起來來很遠(yuǎn)，不過經(jīng)常從宇宙學(xué)中洞察到的是一種人類社會基本的原始法則。比如，我一直認(rèn)為時間是線性鋪設(shè)的，所以戰(zhàn)略規(guī)劃是可以“夢想成真”的。時間也可能有聯(lián)動的閉環(huán)，所以今天做任何彌補(bǔ)的事情都不晚；而且“意念”可能具備宇宙級的引爆力，我們可以適時放棄唯物論的羈絆?？傊?，研究戰(zhàn)略需要思考這樣“務(wù)虛”的話題，本文值得一讀。（周掌柜讀者微信號：zhouzhanggui000，北京周掌柜管理咨詢有限公司總裁，中國商業(yè)“戰(zhàn)略思想”咨詢開創(chuàng)者，多家全球知名公司顧問，專注于研究華為成長史和任正非管理哲學(xué)。）
出處：本文原載《三聯(lián)生活周刊》
在廣義相對論出現(xiàn)之后誕生了宇宙學(xué)，人類第一次能夠通過科學(xué)手段來研究宇宙誕生和發(fā)展的過程。隨著人類對宇宙觀測的深入，一個動態(tài)的宇宙模型取代了傳統(tǒng)的靜態(tài)宇宙模型——近年來宇宙學(xué)研究最主要也最令人驚奇的一個發(fā)現(xiàn)，就是宇宙正在加速膨脹，對這個發(fā)現(xiàn)做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家薩爾·波爾馬特（SaulPerlmutter）、布萊恩·施密特（BrianP.Schmidt）和亞當(dāng)·里斯因此獲得了2011年諾貝爾物理學(xué)獎。但是一個膨脹的宇宙帶給了人們更多困惑，這意味著宇宙會有一個開端，也意味著宇宙有年齡。
現(xiàn)代宇宙學(xué)理論認(rèn)為，宇宙誕生于大約137億年前的一次宇宙大爆炸，在宇宙誕生的10-36秒之后，嬰兒時期的宇宙經(jīng)歷了一次急劇膨脹，在10-33秒的時間里，宇宙的體積膨脹了1078倍，這次急劇膨脹也形成了我們現(xiàn)在居住的宇宙的基本架構(gòu)，這個過程被稱為宇宙暴漲。
2011年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者薩爾·波爾馬特
盡管宇宙暴漲理論最初并不被人信服，但是在20世紀(jì)80年代，這個理論解決了宇宙學(xué)兩個重大疑問：為什么我們的宇宙空間幾乎是平直的（曲率非常?。?？為什么宇宙空間中遙遠(yuǎn)的各處看上去相互關(guān)聯(lián)？這使宇宙暴漲理論獲得了許多支持者。隨后，支持這個理論最有力的證據(jù)——宇宙背景輻射被發(fā)現(xiàn)，這是在137億年前宇宙暴漲時留在空間內(nèi)的回響，這個證據(jù)使得暴漲理論成為被宇宙學(xué)家們普遍接受的科學(xué)理論。
疑問與矛盾依然存在。如果初生宇宙經(jīng)歷過一次從極小到極大的暴漲，那么，宇宙在誕生之后、暴漲之前，又發(fā)生了什么？如果把宇宙正在加速膨脹的過程回溯，時間反演，我們就會看到宇宙逐步收縮，最后回到了一個極小的原點(diǎn)，也就是宇宙誕生的那一刻。在宇宙暴漲之前，還在嬰兒時期的宇宙處于一種密度和溫度都極高的狀態(tài)，這是一種極為特殊的狀態(tài)，物理定律在這種狀態(tài)下也不再成立，因此，人們現(xiàn)在無法了解在宇宙誕生之后、暴漲之前這段時間所發(fā)生的一切。
宇宙從剛剛誕生到一普朗克秒（10-43秒被稱為1普朗克秒，這個時間被認(rèn)為是宇宙中最小的時間單位）之間的這個特殊時期，被稱之為“普朗克時代”。宇宙學(xué)家們希望可以了解宇宙在誕生之后的每一個細(xì)節(jié)，他們對于在普朗克時代宇宙狀態(tài)的模糊不清無法滿意。宇宙為什么會忽然發(fā)生暴漲？在暴漲之前一定還有其他的過程，但是宇宙學(xué)家們至今仍然沒有足夠有力的理論武器來解決這個問題。
根據(jù)宇宙大爆炸理論，宇宙誕生于一個奇點(diǎn)，而誕生初期的宇宙也只存在于一個極小的范圍內(nèi)，它的整個長度甚至小于普朗克長度（普朗克長度大約只有1.6×10-35米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)在的基本粒子，根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)理論，普朗克尺度是宇宙中最小的長度單位），如何處理比普朗克長度更小的尺度上的問題，現(xiàn)代物理學(xué)無能為力。
在極小的范圍內(nèi)，人類現(xiàn)實(shí)生活中常常被忽略的引力會變得與其他三種相互作用的強(qiáng)度相類似。因此，研究在普朗克長度的尺度之下的物理學(xué)，科學(xué)家們不光需要利用描述物質(zhì)在微觀狀態(tài)下行為的量子力學(xué)，也需要通過幾何語言來描述引力的廣義相對論——要想深入理解宇宙的誕生過程，最終需要量子力學(xué)和廣義相對論的結(jié)合。
對于量子力學(xué)與廣義相對論結(jié)合的研究，正是現(xiàn)代物理學(xué)研究的最前沿。目前，在這個領(lǐng)域有兩個主要的分支：弦理論和圈量子引力理論。目前最為流行的是弦理論，弦理論學(xué)家們一直致力于發(fā)展出一個物理學(xué)的大統(tǒng)一理論，用來解釋一切物理學(xué)現(xiàn)象。相對而言，在20世紀(jì)80年代才逐步發(fā)展起來的圈量子引力理論還不夠完善，研究者也比較少（做一個粗略的數(shù)字比較，有452人參加2007國際弦理論會議，156人參加2007國際圈量子引力會議）。
弦理論的藍(lán)圖更加廣闊，目前的發(fā)展也更為迅速，但是弦理論本身是建立在一個假設(shè)之上，即我們生活的宇宙是由11個維度的時空所構(gòu)成，除了時間維度和三個空間維度之外，其他的維度都微小而卷曲，通常不被察覺。目前沒有任何實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證（也無法否定）這個令人驚奇的假設(shè)，因此弦理論至今也只能作為一個漂亮的數(shù)學(xué)模型而不是被物理學(xué)家們普遍接受的物理理論。圈量子引力理論相對現(xiàn)實(shí)，它希望可以結(jié)合量子力學(xué)和廣義相對論，首先統(tǒng)一這兩個基礎(chǔ)物理學(xué)的支柱理論。圈量子引力理論得出的結(jié)論同樣令人驚奇：它描述了引力的量子化特性，同時，就像是物質(zhì)和能量的量子化一樣，時空本身也是量子化的，時空是一種在極小尺度下的“編織物”，被稱為“自旋泡沫”。
2011年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者布萊恩·施密特
弦理論與圈量子引力這兩種理論仍然在發(fā)展中，“勝負(fù)”尚難預(yù)料，科學(xué)家們還不知道未來物理學(xué)的基礎(chǔ)理論將是什么面目，但是如果把前沿的物理學(xué)假說運(yùn)用到宇宙學(xué)中，卻可以給宇宙學(xué)家們一些另類的啟示。德國物理學(xué)家馬丁·德約沃爾德（MartinDojowald）首先把圈量子引力理論運(yùn)用到宇宙學(xué)中，隨后，在其他圈量子引力學(xué)家的努力下，發(fā)展出了圈量子宇宙學(xué)，它得出了不同于傳統(tǒng)宇宙學(xué)觀點(diǎn)的結(jié)論。根據(jù)圈量子引力理論的推導(dǎo)，引力作用在極小的距離上會發(fā)生變化而轉(zhuǎn)變?yōu)槌饬?。這種斥力可以避免奇點(diǎn)的存在，宇宙不再是誕生于一個密度無限大的奇點(diǎn)中——物理學(xué)只能夠處理有限的情況，物理學(xué)家們對于無限條件下的奇點(diǎn)無能為力，圈量子宇宙學(xué)把物理學(xué)家們從無限的尷尬中解脫了出來。
不存在宇宙大爆炸的奇點(diǎn)，也就是說，并不存在“宇宙大爆炸”，替代這個概念的則是“宇宙大反彈”——圈量子宇宙學(xué)家們認(rèn)為，宇宙在某種條件下開始收縮，收縮到極小的普朗克長度以下后，引力轉(zhuǎn)化為斥力，這個微小的宇宙開始大反彈，進(jìn)而出現(xiàn)了宇宙暴漲。圈量子宇宙學(xué)描述了普朗克長度以下宇宙的狀態(tài)，并且把初生時期的宇宙狀態(tài)和宇宙暴漲理論結(jié)合到了一起。與之類似，宇宙中由坍塌的恒星所形成的黑洞也不再是由密度無限大的奇點(diǎn)所構(gòu)成，通過圈量子宇宙學(xué)，宇宙學(xué)家們可以計(jì)算出黑洞的熵值。
還在發(fā)展中的理論總會給人們帶來希望，但是人類目前仍然無法通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證弦理論或是圈量子引力理論提出的各種假說。2011年12月，法國科學(xué)家奧雷利安·巴洛（AurélienBarrau）和他的同事在《物理評論快報(bào)》（PhysicalReviewLetters）雜志上發(fā)表論文《通過黑洞蒸發(fā)探索圈量子引力》（ProbingLoopQuantumGravitywithEvaporatingBlackHoles），探討通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證圈量子引力理論的可能性。圈量子引力理論對于黑洞蒸發(fā)輻射的預(yù)測與現(xiàn)在物理學(xué)家們普遍認(rèn)同的霍金輻射有所不同，因此，只要人們可以通過實(shí)驗(yàn)測量黑洞的輻射情況，就可以驗(yàn)證圈量子引力理論正確與否。但是這個實(shí)驗(yàn)計(jì)劃在很長一段時間內(nèi)也只能存在于理論中，因?yàn)橐匀祟惸壳暗目萍妓?，還遠(yuǎn)不能去實(shí)地探測黑洞的輻射。
我們的宇宙究竟誕生于一次“大爆炸”，還是一次“大反彈”，這將是宇宙學(xué)家們長久研究和爭論下去的話題。
