早期宇宙

早期宇宙（early universe），通常指大爆炸宇宙論中複合期以前的宇宙。

2013年12月，據英國《自然》雜誌網站報導，美國一名科學家提出新觀點：早期宇宙曾是一個生命孵化器。

基本介紹

• 中文名：早期宇宙
• 外文名：early universe
• 定義：大爆炸宇宙論中複合期以前的宇宙
• 2013年12月：提出早期宇宙曾是一個生命孵化器

基本定義

早期宇宙，是天文學專有名詞，屬於07星系和宇宙學範疇，英語譯作early universe，通常指大爆炸宇宙論中複合期以前的宇宙。

研究觀點

生命的孵化器

2013年12月，據英國《自然》雜誌網站報導，美國一名科學家經過計算後提出了一個新觀點：在宇宙大爆炸之後1500萬年，液態水（生命存在的先決條件）或許就已在岩石行星上形成。因此，在宇宙還處於襁褓期時，“外星人”可能就已經存在，“整個宇宙曾經是一個生命的孵化器。”

哈佛大學天體物理學家亞伯拉罕·勒伯認為，在早期宇宙中，讓水保持為液態所需要的能量可能來自宇宙微波背景（宇宙大爆炸的餘暉）而非來自主星。儘管宇宙微波背景輻射目前的溫度僅為2.7開爾文（約為零下270攝氏度），但勒伯表示，在宇宙大約1500萬歲時，宇宙微波背景輻射讓整個宇宙的平均溫度保持在300開爾文（約為27攝氏度）左右。

勒伯說，那時，岩石行星或許就已經在宇宙的凹處存在。這些地方的物質極度稠密，使大質量但短命的恆星得以形成，從而促使這些凹處富含行星形成所需的更重元素。他認為，這就使宇宙存在一個200萬年或300萬年的宜居期，在此期間，不管其距離恆星多遠，所有的岩石行星或許都能讓水維持在液態。因此，他認為：“整個宇宙曾經是一個生命的孵化器。”

科學界對勒伯的研究眾說紛紜。馬里蘭大學帕克分校的生物物理學家克里斯托弗·亞瑞茲斯基表示，他不相信，在一個各處幾乎一樣溫暖的宇宙中，生命能夠存在。他強調稱，地球上的生命不僅依靠太陽發出的熱生活，也依靠冷的微波背景輻射生活（提供了一個冷源）。塔夫斯大學的宇宙學家亞歷山大·維蘭金說，對於智慧型生命的出現而言，幾百萬年太短。而普林斯頓大學高等研究院的物理學家弗里曼·戴森則認為，生命的適應能力或許比我們想像的更強。他說：“如果你足夠聰明，任何地方其實都宜居。”

一維空間

這個想法最早由布法羅大學的理論物理學家德揚·斯托伊科維奇（Dejan Stojkovic）在2010年提出。他的團隊認為，早期的宇宙單一且微小，是一維的（像一條直線），然後膨脹成二維（像一個平面），然後再形成我們如今生活的三維空間。

在《物理評論快報》的一份新論文中，斯托伊科維奇博士和他的同事們提出一種可證明“維度消失”的假設是否正確的實驗。因為光和波傳播到地球需要時間，所以，當望遠鏡觀測太空的時候，本質上是在回望過去。在一維或二維空間，引力波無法存在。所以，斯托伊科維奇博士認為，已計畫完善的引力波觀測站（LISA）無法發現任何早期宇宙的引力波。LISA全稱為空間天線式雷射干涉儀（The Laser Interferometer Space Antenna），是美國宇航局和歐洲太空總署的合作項目，將於2016年開始工作。
斯托伊科維奇博士表示，維度變化的理論將徹底轉變人們對宇宙演變的認識和想法。
這個理論指出，大爆炸後的早期宇宙，充滿了高能量，反而有較少的維數。這也可以解釋量子力學和廣義相對論的不兼容。量子力學通常描述宇宙的小規模，而廣義相對論擅長描述宇宙的大規模。同時也指出隨著宇宙的膨脹，將會增加第四個維度。
斯托伊科維奇博士稱：“物理學家為這個問題已經困擾了30年，但現在的想法也不足以解決他們的困惑。我們應該考慮到該理論是否有系統性的錯誤，然後去發現更根本的新理論。”