宇宙起源经典理论遭推翻质疑，33位全球顶级宇宙学家联名回击！

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宇宙学家有一项神圣的职责，那就是揭开宇宙演化运行的内在规律。但在大部分的外人眼里，他们的工作似乎与占卜师没什么两样。不过，你千万不要因此就公开指责他们的工作不是科学，否则的话后果会非常难堪。

图 | 其中五名联合署名进行回击的科学家：Stephen Hawking、John C. Mather、George F. Smoot III、Steven Weinberg、Frank Wilczek（从左至右），其中包括四名诺贝尔奖获得者。
但真理面前从来不缺乏挑战者。最近，《Scientific American》（科学美国人）杂志的一篇文章就对宇宙学中的一个经典理论提出了质疑，以至影响越来越大，包括霍金在内的 33 名宇宙学家（完整名单见文末），其中有 4 名诺贝尔奖获得者，联名回信进行反击。以下是这 4 名诺奖得主的简单介绍：
John C. Mather，美国NASA戈达德航天中心的高级天体物理学家。他和George F. Smoot III因发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性共同获得2006年的诺贝尔物理学奖。
George F. Smoot III，美国加州大学伯克利分校宇宙物理中心主任。他和John C. Mather因发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性共同获得2006年的诺贝尔物理学奖。
Steven Weinberg，美国得克萨斯大学物理系教授。因实验验证了由于Z玻色子与电磁作用混合引起的宇称破缺，Weinberg和另两位科学家共同获得了当年1979年诺贝尔物理学奖。
Frank Wilczek，麻省理工学院物理学教授。在普林斯顿大学读博士期间，Wilczek和他的导师戴维格娄斯发现了量子色动力学中的渐近自由，因此共同获得2004年诺贝尔物理学奖。
此次处于争议旋涡焦点的是宇宙暴胀理论——这是由麻省理工学院教授 Alan Guth 在 1980 年提出的一个假说，其认为宇宙自大爆炸之后，就立即开始像一个充气的气球那样膨胀，在慢慢平静之后直到达到我们现在的状态。
与其他理论相比，宇宙暴胀理论更像是一种辅助性的理论，恰似七巧板上的最后一块方块，它的出现可以很好地印证诸多宇宙学难题的正确性，包括像视界疑难、平坦性疑难和磁单极子等几个问题都在其“帮助”下得到了证实。
而且，随着观测手段的进一步发展，有越来越多的假说都被暴胀理论证明是可信的。而受限于观测手段的不足，暴胀理论一直没有被验证过。如果有朝一日暴胀本身产生的原初引力波在微波背景辐射上被观测到，那将会真正的验证暴胀理论的真实性。
然而，这次的质疑者认为，从本质上讲这一理论并不具有科学性。言论一出，自然是引起了科学界的一阵骚动，因为这种说法就相当于说艺术家的作品“不是艺术”，厨师的作品”不是食物”一样荒谬。


事情的起因是来自普林斯顿大学的物理学家 Anna Ijjas 和 Paul J. Steinhardt，哈佛大学物理学家 Abraham Loeb 的一篇名为《Pop Goes the Universe》的文章。该文章发表在今年 2 月的《科学美国人》杂志上。在这篇文章中，暴胀理论受到了挑战。
这篇文章认为，对宇宙微波背景的最新观测结果标明，暴胀理论可能存在问题。如果暴胀过程真的发生过，应该会在宇宙微波背景中留下温度变化的痕迹，以及产生原初引力波，而这种有引力波却一直未被找到。正因如此，宇宙学家们应该考虑放弃这种被大多数人所接受的理论，转而去探索关于宇宙起源的其他思路。

图丨质疑者包括普林斯顿大学物理学家 Anna Ijjas 和 Paul J. Steinhardt，以及哈佛的物理学家Abraham Loeb（从左至右）
实际上，这种质疑并非第一次被提出，但最近的这篇文章结论的一句话真是让人大吃一惊：”就我们目前所了解的，宇宙膨胀理论是不能用科学方法检测到的。” 质疑者之一的哈佛大学物理学教授 Paul J. Steinhardt认为，这个结论换句话说就是，目前主导宇宙形成的理论是经不起推敲的，因此是不科学的。
这篇文章认为，天文观测结果使得支撑膨胀理论的相关模型看起来有很大的问题。相反，观测数据支持了与膨胀理论截然相反的观点：自塌缩之后，宇宙是”收缩”回到今天的样子的，即所谓的“大反弹”理论。
“大反弹”理论认为，宇宙并非一定要从一个所谓的“奇点”诞生，而是从上一个宇宙的崩塌中反弹而生。这项理论基于所谓“圈量子引力”(LQG)，这是统一量子力学与广义相对论的一项尝试，而它本身便是引力对宇宙产生作用的表现形式。
在圈量子引力理论下，引力可以随着宇宙密度的上升而成为一种反弹力，就像弹簧被压缩到一定的程度之后就会变得更难继续进一步压缩。在这一模型中，不再有大爆炸的存在。
总之，如果按照这篇文章中所说的“大反弹”理论是成立的话，大家传统所认知的宇宙大爆炸起源说将不复存在。


图丨宇宙暴胀理论的提出者麻省理工学院教授Alan Guth
面对这篇文章的“挑衅”，支持宇宙暴胀理论的科学家们自然是感觉受到了羞辱。宇宙暴胀理论的提出者、麻省理工学院教授Alan Guth联合麻省理工学院物理学家David Kaiser、斯坦福大学的Andrei Linde，以及加州伯克利的Yasunori Nomura，联名写了回复，并召集了整个物理学界的有头有脸的人物联合署名。
这些科学家表示：“我们尤其无法接受文章说暴胀理论是没有经过检验的”。Alan Guth教授也表示，“我们认为是时候该有人出来提反对意见了。”
这篇回复同样也刊登在《科学美国人》杂志上，总结了物理学家们的不满——暴胀理论不仅仅只是一个理论，它更多的是许多模型的集合。诚然，从来也没有人说所有的模型都是正确的，但其中的一些模型也确实实现了正确的预测，比如宇宙的平均质量密度。而且，这些模型也正在更多的数学理论和观测结果的修正下，日益准确。

图丨Alan Guth对宇宙暴胀论的解释
但是，回信的主要观点是：尽管暴胀模型成为目前主流的解释宇宙的方法，但它们还是应该经受检验的科学。而且，如果合适的证据出现，这些模型可以被推翻。
许多联合署名者们对质疑宇宙暴胀理论的文章表现出极大的困惑。斯坦福大学理论物理学家 Renata Kallosh 在一封电子邮件中表示，她曾经回顾过Steinhardt的一些论文，其中不乏一些错误。
麻省理工学院理论物理学家和诺贝尔奖获得者Frank Wilczek也表示：“这真是太荒唐了”，质疑文章非常具有”偏见性”，这种对宇宙暴胀理论选择性的解释无异于诽谤。不过，他同样也对回信心存疑虑，认为信中所做的解释也有些矫枉过正了。

图丨麻省理工学院理论物理学教授、2004年诺贝尔物理学奖获得者Frank Wilczek
毕竟，所有的联合署名者，甚至是 Alan Guth 教授本人，都同意宇宙暴胀理论不是一个确定的事实——宇宙暴胀模型还并不完美，关于宇宙暴胀理论的解释也不是十分明确，所以自然而然就很容易产生分歧。
通常而言，人类通常是靠实践来判断一项理论是否可信，但就当前的情况来看，宇宙暴胀理论的确还有诸多亟待解决的难题。在这种情况下，我们能做的那么是积极探索，去努力回答这些问题，要么是另辟蹊径，提出一项全新的理论。
但不管怎么做，都不能因为一些问题没有得到回答而武断的否认其科学性。

图丨宇宙微波背景辐射
《科学美国人》的编辑 Clara Moskowitz 也表达了自己的观点：“我们的杂志就是一个适合科学家们发表观点和看法的平台，这里欢迎有关科学的正当讨论。”她很高兴看到有这么多科学家谈论这件事，而且也兼顾到了双方的不同声音，同样希望联合署名的科学家们也能发表相关的意见文章。

作为回应，质疑者表示：”我们敦促所有的同事们专注于解决未来的宇宙暴胀问题并保持开放的态度，同时尽量避免在一些尚不明确的其它理论中也出现相同的错误。”
不可否认的是，这些科学家们确实都希望用一个更加完美的理论来解释我们所生活的宇宙，每个人都在贡献自己的一份力量。
联名回信回击的 33 名宇宙学家全名单：
1、Alan H. Guth，麻省理工学院物理学教授
2、David I. Kaiser，麻省理工学院物理学教授
3、Andrei D.Linde，斯坦福大学物理学教授
4、Yasunori Nomura，加州大学伯克利分校物理学教授
5、Charles L.Bennett，约翰霍普金斯大学物理学教授
6、J. Richard Bond，加拿大多伦多大学教授
7、Franois Bouchet，巴黎天体物理研究所的普朗克研究员
8、Sean Carroll，加州理工学院的物理学家
9、George Efstathiou，剑桥大学宇宙学家
10、Stephen Hawking，剑桥大学物理学家
11、Renata Kallosh，斯坦福大学物理学教授
12、Eiichiro Komatsu，马普天体物理研究所物理宇宙学部主任
13、Lawrence Kraus，亚利桑那州立大学的理论物理学教授
14、David H.Lyth，兰开斯特大学物理教授
15、Juan Maldacena，普林斯顿高等研究院物理学教授
16、John C. Mather，NASA戈达德航天中心的高级天体物理学家；2006年诺贝尔物理学奖得主
17、Hiranya Peiris，伦敦大学学院天体物理系教授
18、Malcolm Perry，剑桥大学理论物理学教授
19、Lisa Randall，哈佛大学物理教授
20、Martin Rees，剑桥大学天体物理学教授
21、Misao Sasaki，京都大学理论物理学教授
22、Leonardo Senatore，斯坦福大学物理学助理教授
23、Eva Silverstein，斯坦福大学物理学教授
24、George F. Smoot III，伯克利宇宙物理中心主任；2006年诺贝尔物理学奖得主
25、Alexei Starobinsky，莫斯科理论物理研究所首席研究员
26、Leonard Susskind，斯坦福大学物理学教授
27、Michael S. Turner，芝加哥大学天体物理学教授
28、Alexander Vilenkin，塔夫斯大学宇宙学教授
29、Steven Weinberg，德克萨斯大学物理系教授；1979年诺贝尔物理学奖得主
30、Rainer Weiss，麻省理工学院物理学教授
31、Frank Wilczek，麻省理工学院物理学教授；2004年诺贝尔物理学奖得主
32、Edward Witten，普林斯顿高等研究所物理学教授；1990年菲尔兹奖得主
33、Matias Zaldarriaga，普林斯顿高等研究院天体物理学教授

admin

散布在宇宙中的各个黑洞越来越大，然后合并，最后合并成一个黑洞时，就是大爆炸起点。周而复始。所谓合久必分，分久必合。

火星人

任何一个人种解释都是一种激情的幻觉，进入深层次的禅定状态，即是真空妙有！呵呵！

山东老妖

科学重证据讲事实，不应该搞科学神话。即允许推断错误也允许理论瑕疵，但需要在不断探讨争论过程中去伪存真逐渐接近真理。理论模型很重要数学修正也必要，但如果一开始的推断就出了偏差，或者是观测手段以及对观测结果得出错误的判断，那么修正过的模型和数学公试也就不足以信了。

砂砂

正常的学术争议