霍金生前最后研究發表 否認宇宙永恒膨脹

新華社倫敦5月2日電（記者張家偉）英國劍橋大學2日說，已故知名物理學家斯蒂芬·霍金生前有關宇宙的最后研究當天發表在《高能物理學學報》上，霍金等人認為宇宙并非永恒膨脹，并且比當前許多學說描繪得更簡單。

這一論文由霍金和比利時魯汶大學的托馬斯·赫爾托赫教授合著。相關理論最早在去年7月劍橋大學一個會議上首次公開。論文顯示的最后修改時間是2018年3月4日。10天后，霍金逝世。

根據宇宙大爆炸理論，宇宙是在100多億年前一次大爆炸后膨脹形成。一些科學家基于“永恒膨脹”的概念，提出了多重宇宙的理論。從整體上看，宇宙在大爆炸后的膨脹是永恒的，只是在一小部分區域停止或減速，形成無限多的分形結構，好像一個個口袋。也就是說人類能觀察到的宇宙是一個口袋宇宙，這片宇宙區域中膨脹已結束，恒星和星系已形成，而不同口袋宇宙之間由還在繼續膨脹的區域隔開。

在這篇霍金生前最后的論文中，他和赫爾托赫并不認同這種觀點。他們認為，宇宙總體上相對平整并且是“有限的”，并非所謂的分形結構。

赫爾托赫說，有關永恒膨脹的一個問題是，它假設了一個根據愛因斯坦廣義相對論不斷進化的背景宇宙，并且把量子效應當成這其中的微小波動，但有關永恒膨脹的理論會消除經典物理學和量子物理學的差異，愛因斯坦的理論在這種狀況下就會瓦解。

霍金和赫爾托赫用弦理論統一相對論和量子力學，重新計算永恒膨脹的問題。研究發現，永恒膨脹在某個節點會達到一個“門檻”，人類熟知的時間概念過了這個門檻就會失去意義。赫爾托赫說：“我們沒有減少到一個唯一的宇宙，但我們的結果還是大大簡化了多重宇宙，可能存在的宇宙范圍要小得多。”

霍金和赫爾托赫的論述如能被證實，將對當前的多重宇宙理論架構產生很大影響。赫爾托赫計劃通過尋找引力波來測試這一理論，這些引力波不能被第一次探測到引力波的激光干涉引力波天文臺（LIGO）探測到，計劃于2034年建成的激光干涉空間天線（LISA）理論上具備探測到這種引力波的能力。