研究发现宇宙大爆炸前或源自收缩时空

在宇宙微波背景辐射的迷雾中，揭示早期宇宙的奥秘

近日，中国科学院高能物理研究团队与加拿大麦吉尔大学宇宙学研究团队联手，在宇宙微波背景辐射和早期宇宙研究领域取得了重要突破。他们利用的宇宙学观测数据，发现宇宙大爆炸前的奇异状态可能源自一个收缩的时空。

当代宇宙学研究揭示，宇宙在极早期经历了一个短暂的剧烈膨胀过程，称为暴涨。在这个过程中，原初引力波是时空涟漪的体现。科学家们相信，这些原初引力波会在宇宙微波背景辐射中留下特殊的极化B模式信号。这一重要线索，正是BICEP2望远镜最近探测到的神秘信号。

这一发现与去年欧洲空间局Planck实验卫星的观测结果存在冲突。高能所宇宙学研究团队深入分析了BICEP2的实验数据与Planck卫星数据，并在此基础上提出了“精灵反弹暴涨模型”。该模型为两个实验观测结果提供了统一的诠释。

研究人员夏俊卿指出，基于该模型预言的宇宙微波背景辐射温度各向异性功率谱的压低效应，使得两个实验在原初引力波上的观测结果趋于一致。这一理论不仅解决了两个实验之间的冲突，还预言了宇宙微波背景辐射极化B模式功率谱的压低效应，这一效果期待将来的宇宙微波背景辐射实验进行验证。

宇宙早期的相关问题，是当前物理学和天文学领域的热点。针对这一问题，该宇宙学研究团队逐渐建立起了一套“精灵反弹宇宙学”的理论新体系。该体系基于有效微扰场论的方法，分析研究了宇宙创生时的扰动信息。研究表明，宇宙源自于一个收缩的时空，在极端环境下，时空的量子行为引发了大爆炸。这一理论有效地解决了宇宙创生那一刻的时空奇点问题。

据了解，时空奇点是一个体积无限小、密度无限大、时空曲率无限大的点。广义相对论告诉我们，在大爆炸发生以前，宇宙的初始状态为一奇点。而此次研究，为我们揭示宇宙大爆炸前的神秘状态提供了重要线索。

这一研究成果不仅为我们理解宇宙的起源和发展提供了新视角，也为解决宇宙学中的其他难题提供了新的思路。期待未来，科学家们能够继续深入这一研究领域，为我们揭示更多关于宇宙的秘密。