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宇宙大爆炸之前（宇宙大爆炸）
宇宙之前是什么？對(duì)這個(gè)問(wèn)題的普遍回答是，宇宙大爆炸創(chuàng)生了時(shí)間和空間，既然時(shí)間都是在宇宙大爆炸后才誕生的，我們當(dāng)然無(wú)從知道宇宙大爆炸之前是什么。
雖然這是一個(gè)因果律上無(wú)懈可擊的回答，但我相信沒(méi)有一個(gè)人滿意這個(gè)答案，就像亞當(dāng)斯筆下泛維度種族不滿意宇宙第二強(qiáng)大的電腦深思花了750萬(wàn)年才計(jì)算出來(lái)，關(guān)于宇宙、生命及一切的答案是“42”一樣。
共形循環(huán)宇宙現(xiàn)在好了，隨著羅杰·彭羅斯獲得2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他的共形循環(huán)宇宙學(xué)又一次重見(jiàn)天日。按照這個(gè)學(xué)說(shuō)，人們終于可以回答宇宙之前是什么了，彭羅斯這位89歲的遲暮老人也再次向人們推薦這個(gè)理論，并言之鑿鑿地預(yù)言，宇宙微波背景上發(fā)現(xiàn)的6個(gè)霍金點(diǎn)，就是這個(gè)學(xué)說(shuō)最好的證明。
宇宙必然起源于一個(gè)奇點(diǎn)，是彭羅斯和霍金在上世紀(jì)60年代一起證明的，這被稱為奇點(diǎn)定理。之后宇宙大爆炸及暴脹理論逐漸占據(jù)科學(xué)界的主流，發(fā)展到今天已廣為人們所知，幾乎成為宇宙起源唯一的解釋了。但大爆炸之前宇宙究竟是什么，卻像那個(gè)答案“42”一樣，讓所有人都極其不爽，難道我們真的就沒(méi)有權(quán)利去追究宇宙背著我們都干了些什么嗎？
彭羅斯不服氣，他利用共形映射將宇宙的開(kāi)始和結(jié)局聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)為宇宙的終結(jié)就是另一次大爆炸的開(kāi)始，我們的宇宙就在這種大爆炸-膨脹-大爆炸-膨脹中無(wú)限循環(huán)，從而回答了宇宙大爆炸之前是什么的問(wèn)題：大爆炸之前，是另一個(gè)宇宙。
我理解的彭羅斯的想法大概是這樣的，宇宙不斷膨脹，最終將導(dǎo)致宇宙中所有物質(zhì)都變成稀釋的能量，宇宙中只剩下無(wú)處不在的黑洞。當(dāng)宇宙微波背景溫度降到無(wú)限趨近于絕對(duì)零度時(shí)，這些黑洞的溫度將在某一時(shí)刻高于宇宙微波背景溫度，從而開(kāi)始向宇宙微波背景釋放霍金輻射，黑洞變得越來(lái)越小，最后黑洞蒸發(fā)完畢，宇宙中只剩下純粹的能量。
在這個(gè)過(guò)程中，大爆炸時(shí)宇宙處于低熵狀態(tài)，隨著宇宙膨脹演化，宇宙的熵越來(lái)越大，到物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化成能量后，宇宙就達(dá)到了最高熵；黑洞蒸發(fā)開(kāi)始從宇宙中移除熵，蒸發(fā)完畢后熵就被清零，這時(shí)候就開(kāi)始了新一輪的宇宙大爆炸。
彭羅斯利用共形變換，一方面將體積無(wú)限小，密度溫度無(wú)限高的宇宙初始奇點(diǎn)狀態(tài)，變換成密度溫度體積都有限的時(shí)空，另一方面又將未來(lái)膨脹到無(wú)限大的宇宙時(shí)空，變換成尺度有限的時(shí)空，從而讓兩個(gè)宇宙的終點(diǎn)和起點(diǎn)可以平滑地連接起來(lái)，從而形成一串首尾相接的“宇宙串”，回答了我們因?yàn)闀r(shí)間中斷而無(wú)法回答的宇宙之前是什么的問(wèn)題。
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