从宇宙大爆炸到宇宙大爆炸，我们从宇宙大爆炸到今天的宇宙历史插图。 大爆炸之前是宇宙通货膨胀的状态，但是在此之前必须存在奇异性的想法已经过时了。几乎每个人都听说过大爆炸。 但是，如果您要求不同的人（从普通人到宇宙学家）结束这句话：“一开始是……”，您将得到许多不同的答案。 最常见的一种是“奇异性”，即宇宙所有物质和能量集中在一个点上的时刻。 温度，密度和能量将是任意，无限大的，这可能与时空本身的出现相吻合。
但是这张照片不仅错了，它已经有40多年了，几岁了！ 我们绝对确定，没有任何奇异之处与炙手可热的大爆炸有关，而且时间和空间可能根本就没有起源。 那就是我们所知道的，以及从何而来。
使用哈勃望远镜进行的GOODS-North天文观测使得检查我们所见过的一些最遥远的星系成为可能，其中许多星系对我们来说已经遥不可及。 再往前看，由于宇宙的膨胀，最遥远的星系越来越远离我们。今天的宇宙充满了各个方向和不同距离的星系。 平均而言，星系离我们越远，它离我们越快。 这不是由于银河系在其本地空间中的实际运动所致； 所有的错误是空间结构本身的扩展。
这种预言是苏联物理学家
亚历山大·弗里德曼 （
Alexander Fridman）在1922年从广义相对论获得的不寻常结果之一，后来在1920年代埃德温·哈勃（Edwin Hubble）和其他科学家的观察中得到证实。 这意味着随着时间的流逝，随着宇宙体积的增加，宇宙的物质会分散并变得不那么稠密。 这也意味着在过去，宇宙更密集，更热，更均匀。
通过回溯发展，我们来到了更热，更稠密的州。 这一切是否会导致物理定律停止工作的奇异之处？通过及时回溯发展，您将开始注意到宇宙中的一些重要变化。 特别是：
- 您将到达一个这样的时代，在这个时代，引力没有时间形成足够大的物质团来出现恒星和星系。
- 然后，您将到达宇宙如此炽热以至于无法形成中性原子的地方。
- 然后将存在一种状态，其中甚至原子核也将被分成几部分。
- 然后-反物质粒子对将自发出现。
- 然后-各个质子和中子将衰变成夸克和胶子。
在物理学中，普通物理学会崩溃，包括宇宙刚开始的那一刻。 但是，达到任意高温和密集状态具有其后果，其中许多尚未被观察证实。每一步代表着宇宙越来越年轻，渺小，茂密和炙热。 继续外推，我们将看到，当宇宙的所有物质和能量都集中在一个点上时，密度和温度上升到无穷大。 最初想到他时，热大爆炸不仅是热的，稠密的和不断扩展的状态，而且是所有物理定律停止起作用的时刻。 那是时空的诞生，一种使整个宇宙突然出现的方法。 这是创造的原始行为：与大爆炸有关的奇异之处。
我们今天看到的恒星和星系并不总是存在。 我们回到时间越远，宇宙变得越接近奇点-但是外推法有其局限性。但是，如果仅此而已，并且过去的宇宙都具有任意高温，那么今天这种状态将有几个明显的迹象。 在大爆炸的残留辉光中，将出现幅度巨大的温度波动。 对我们来说可见的波动将受到光速的限制；它们只会以不大于
宇宙视界的尺度出现。 高能空间的遗迹，例如磁单极子，应该保留下来。
但是，温度波动不会超过1/30 000，这比大爆炸所预测的要小数千倍。 存在起伏超出水平的波动，这已由WMAP和普朗克卫星可靠地确认。 而且对磁性单极子和其他超高能文物的存在的限制非常严格。 没有它们存在的迹象会带来严重的后果：在宇宙中从来没有出现过任何高温。
CMB辐射的波动是如此之小，如此具有特征性，以至于它们肯定暗示着这样一个事实，即在宇宙开始时，到处都有相同的温度。 1 / 30,000的波动幅度根本不符合任意温度的大爆炸。必须有某种边界。 我们不能任意地将其外推到高温而又热又致密的状态。 对我们能走多远有一个限制，同时正确地描述了我们的宇宙。 在1980年代初期，出现了一种理论，即在我们的宇宙炽热，致密，膨胀，冷却，充满物质和辐射之前，它经历了通货膨胀的状态。
宇宙膨胀阶段的存在应该意味着宇宙：
- 充满了固有的空间能量
- 导致快速，指数式增长，
- 使宇宙伸展到平坦的状态
- 到处都给她相同的财产
- 小幅度的量子涨落
- 延伸到所有尺度（甚至超出地平线），
- 然后通货膨胀结束。
膨胀会导致空间呈指数增长，这会迅速导致最初弯曲或不光滑的空间显得平坦的事实。 即使宇宙是弯曲的，其曲率半径也至少比我们可以检测到的大数百倍。当通货膨胀结束时，它会将空间本身所固有的能量转换为物质和辐射，从而引发了炙手可热的大爆炸。 但是，这不会导致任意爆炸的大爆炸-只会导致最高温度比可产生奇点的温度低数百倍的温度。 换句话说，它导致大爆炸，这是由通货膨胀状态引起的，而不是由奇点引起的。
存在于我们可观测的宇宙部分中的信息，由于可以访问而可以测量，它仅对应于通货膨胀的最后10
-33秒，以及此后发生的一切。 如果您想问通胀持续了多久，我们对此一无所知。 它的持续时间至少比10
-33秒稍长一些，但是它持续的时间是否比此更长，更长或更长时间，这不仅是未知的，而且根本无法找出。
著名宇宙的宇宙历史表明，所有物质和内部所有光的起源是由于通货膨胀的结束和热的大爆炸的开始。 自那时以来，已经经历了138亿年的宇宙演化。 大多数人都证实了这种发展态势。是什么导致通货膨胀？ 关于此主题的大量研究和讨论正在进行中，但没人知道。 没有证据可以依靠，没有可以观察到的东西，也没有可以做的实验。 有些人会做出错误的陈述，例如：
在了解通货膨胀之前，我们有一个关于“大爆炸”奇异性的理论，该理论导致了一个热的，密集的，不断扩展的宇宙。 通货膨胀只是一个中间阶段。 因此，我们得到以下结果：奇异性，通货膨胀，热门大爆炸。
领先的宇宙学家创建了许多图形和图片来说明这种情况。 但这并不意味着他是忠实的。
膨胀结束时出现的密度波动（标量）和引力波（张量）的图示。 在通货膨胀之前存在奇异性的假设不一定是正确的。有充分的理由相信事实并非如此！ 我们可以从数学上论证从奇异性出现通货膨胀状态的可能性。 这就是原因：通货膨胀期间，空间以指数速度膨胀。 想象一下指数是如何工作的：经过一定时间后，宇宙的大小加倍。 时间将流逝两倍，两倍，即变为四倍。 等待三个这样的时间，它将翻倍三倍，也就是它将变大八倍。 等待10或100个这样的时间长度，这些加倍将使宇宙增大2
10或2
100倍。
这意味着，如果我们回到过去相同的时间段，或者两倍大，三倍，十倍或一百倍，那么宇宙将越来越小，但永远不会达到零。 她分别是原始大小的一半，四分之一，1 / 8、2
-10和2
-100 。 但是，无论我们走多长时间，我们都永远不会出现奇异之处。
蓝线和红线是传统的大爆炸场景，当一切都在时间t = 0（包括时空本身）开始时。 在通货膨胀的情况下（黄色），我们永远不会遇到空间呈奇异状态的奇异性。 过去它可能会变得很小，而且时间会永远持续下去。 缺少Hawking-Hartle边界和Bord-Gut-Vilenkin定理的条件试图确定这种状态的持续时间，但是不能将它们称为最终状态。在宇宙学家中，一个
定理众所周知，它证明了过去通货膨胀状态的不完整性。 这意味着存在于宇宙中的所有经历过膨胀的粒子迟早会在外推时相遇。 但是，这并不意味着必须存在奇异点-只是通货膨胀并不能描述宇宙历史上发生的一切事情，例如其诞生。 我们还知道，通货膨胀不可能从奇异状态出现，因为经历通货膨胀的部分应始终从有限的大小开始。
在膨胀过程中，时空在量子尺度上的波动延伸到整个宇宙，并引起密度和引力波的缺陷。 我们不知道通货膨胀是否是由奇异引起的。每当您看到有关通货膨胀前存在的“大爆炸奇点”或其他奇点的图表，文章或故事时，都知道您正在处理过时的思维。 一旦我们意识到，在大爆炸的炽热密集状态之前，又有一个州-宇宙通货膨胀-准备并启动了大爆炸，那么关于大爆炸的奇异性的想法就失去了意义。 在空间和时间的开始阶段，也许会出现通货膨胀的奇异之处，但并不能保证。 科学中的某些事物可以检查，测量，预测，确认或反驳-例如，通货膨胀引发了炙手可热的大爆炸。 其他一切无非是无聊的猜测。
这是伊桑·西格尔（Ethan Siegel）的文章（原则上是关于宇宙论的文章）的最新哈伯瑞译本，因为它决定将重点放在开发和IT方面的资源主题上。