霍金最後一篇論文發表，稱永恆暴脹理論錯了！引發巨大爭議

霍金去世前十天與比利時魯汶大學理論物理學家托馬斯·赫托格教授一起提交的論文《從永恆暴脹中平滑退出》，今天在高能物理雜誌上正式發表，這是霍金關於宇宙起源的最後一個理論，不出意料地引發巨大爭議。

此前的理論認為，宇宙大爆炸後經歷了短暫的暴脹時期，在10^-36 秒至10-^32秒之間，宇宙就暴脹到了難以想像的宏觀尺度。很多暴脹理論認為，由於暴脹區域以極快的速度膨脹，並自我複製，宇宙某些區域的暴脹期會永恆地進行下去。所有永恆暴脹的理論模型都會生成無限多重宇宙，我們的可視宇宙只是其中一個暴脹已經結束，正在緩慢膨脹的區域，星系和恆星得以在引力作用下形成。換句話說，宇宙的絕大部分區域一直在永恆暴脹，整個宇宙範圍內的暴脹是永恆的，只有極少部分區域——包括我們的可視宇宙，才是暴脹停止進入慢速膨脹的一小部分。這種多重宇宙的形狀有點像分形——一個可以分成數個部分的零碎的幾何形狀，每一部分都是或者近似地是整體縮小後的形狀，也就是具有自相似的性質，但每個宇宙的物理化學性質可以不同。

霍金和赫托格的論文則指出，這種永恆暴脹的大爆炸理論是錯誤的，永恆暴脹假定宇宙是根據愛因斯坦的相對論在演化，量子漲落在極短時間內被放大到宇宙級大小。然而永恆暴脹的動力抹去了經典物理和量子力學之間的界限，導致愛因斯坦相對論在永恆暴脹中的崩潰。

霍金和赫托格基於弦理論和全息理論提出了新的永恆暴脹理論。假定宇宙是一個巨大而複雜的全息圖，那麼三維空間中的物理現實就可以簡化為二維平面的投影，如果把永恆暴脹中的時間維度投影出來，永恆暴脹就可以簡化為時間開始時定義在空間曲面上不受時間影響的狀態了，就可以不用愛因斯坦的相對論來描述了，如此一來宇宙在整體上就是相當平滑且有限的，並且不再是一個分形結構。

霍金和赫托格預言，新理論推導出的宇宙結構更加可靠，產生的宇宙也是有限的，比原來理論的無限分形結構也要簡單得多。赫托格同時預言，新理論的宇宙結構可能在人類望遠鏡的觀測範圍之內，未來或許可以在宇宙微波背景中檢測到，激光干涉儀也可能探測到永恆暴脹時產生的原初引力波，這些都可能成為新模型的最好驗證。

論文的發表也引起了廣泛爭議，加拿大圓周理論物理研究所的尼爾·圖洛克教授就很困惑，為什麼霍金會覺得這個設想很有趣呢？其他一些科學家則認為，這篇論文並沒有找到探測多重宇宙的辦法。

長按下圖關注科學科普公眾號：徐德文。新浪博客認證知名科學科普博主，今日頭條悟空問答簽約作者、科普作者，騰訊企鵝科普達人。每天一篇科學探索文章，找回你童年時天天看十萬個為什麼的感覺。

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