宇宙初期
宇宙初期的這種急劇膨脹就是“暴漲”。按照暴漲宇宙論,暴漲期的宇宙在10的幾十次方分之1秒的瞬間便增大了好幾十個數量級。這種暴漲的急劇程度,是暴漲結束以後宇宙繼續進行的那種膨脹的速度完全無法比擬的。就這樣,暴漲宇宙論解決了
大爆炸模型遇到的這個難題。“暴漲”的想法也解決了大爆炸模型遇到的其他難題,這其中就有一個“磁單極子問題”。磁單極子是一種還沒有發現的據認為只有N極或者只有S極磁性的基本粒子。
電有正電和負電之分,二者可以分離,但是,對於磁性,卻不能將N極和S極分離開來。一塊磁體,無論把它分割到多么小,也總是同時具有N極和S極。
然而,根據基本粒子物理學的理論,在初期宇宙應該有大量的磁單極子。可是我們知道,宇宙卻不存在大量磁單極子。這也是
大爆炸模型無法說明的一個問題。
但是,如果初期宇宙發生過暴漲,那么在宇宙中,磁單極子的密度自然應該已經變得極其稀薄。在宇宙中磁單極子的密度既然極其低,那么觀測不到磁單極子也就是十分自然的事情。
膨脹
還沒有找到的暴漲子
暴漲宇宙論解決了大爆炸模型解決不了的幾個難題,那么,宇宙急劇膨脹的原因是什麼?作用在物體之間的萬有引力,是能夠導致宇宙收縮的“吸引力”。宇宙發生暴漲,則必須要有抗衡萬有引力的某種“排斥力”在發揮作用才有此可能。
其實,最早提到引起宇宙膨脹所必需的斥力的人是建立
廣義相對論的愛因斯坦(1879~1955)。根據廣義相對論,可以把空間看作具有像橡膠那樣的伸縮性質。
愛因斯坦把廣義相對論套用到全部宇宙,他立即就得到一個令人吃驚的結果。理論預言,宇宙在遍布各處的星系的引力的作用下,應該收縮。
但是,
愛因斯坦堅持的是“宇宙是靜態的,不應該收縮”的信念,於是他在1917年提出,“空間自身具有一種斥力效應,能夠抵消物質萬有引力的那種吸引效應。”他把空間具有的這種斥力叫做“宇宙斥力”,或者叫做“
宇宙常數(宇宙項)”。所以有後者名稱,是因為在廣義相對論的方程中,宇宙斥力被表示為一個常數。