看看宇宙的未来会是什么样的？ 宇宙的未来
宇宙的未来 看看宇宙的未来会是什么样的？
“向前看总是明智的,但要做到高瞻远瞩并非易事。”——温斯顿丘吉尔
在过去的138亿年里，我们从电离的质子和中子的海洋中首次形成了原子核，随着空间的冷却并膨胀俘获电子形成了中性原子，紧接着在引力的作用下 氢、氦气体云收缩，形成了第一批恒星，并且见证了几代恒星的死亡和重生。此外，在最大的尺度上，宇宙经历了几千亿个星系的形成，以及成千上万个星系聚集成星系团、超星系团和细丝结构的过程。我们知道了宇宙过去的故事，那么未来呢？我们今天就跨越1000亿年，看看我们的宇宙在未来是什么样的？
在星系结构形成，一切尘埃落定之后，我们发现自己身处在一个巨大而又不起眼的螺旋星系中，我们的星系是本地星系群中的第二大星系，距离最近的大星系团中心超过5000万光年，在可观测的宇宙中充满了超过1000亿个大星系，这些星系距离我们几百万到几百亿光年不等。这就是我们身处的宇宙。
对我们来说宇宙年龄138亿年是很长很长的一段时间，但实际上宇宙仍然处于早期阶段，在未来宇宙将会一直存在、并且不断地膨胀。
太阳系和银河系的未来
根据我们对恒星演化的理解，太阳应该还能撑个70亿年左右，也就是说在来到1000亿年后的宇宙，太阳应该早在930亿年前就耗尽了其核心最后的核燃料，经历红巨星阶段。最后将外层的氢壳吹走形成行星状星云，而内部核心 碳、氧和更重的元素将收缩成一颗白矮星，其质量约为地球的大小，但密度是地球的10万倍的恒星残骸！
太阳残留的白矮星仅靠自己的余热发光，最终也会失去热量并且冷却成一颗完全看不见的黑矮星，但这个过程非常缓慢，1000亿年后太阳残留的核心仍然是可见的。而我们的地球呢？如果我们的地球能在太阳的红巨星阶段有幸存活下来，在太阳死后我们的地球将会一直存在，但会成为一颗流浪行星， 地球上唯一存在的是寒冷、贫瘠、毫无生气的岩石。
届时我们的银河系看起来也会和现在非常不同。再也看不到巨大的螺旋结构，圆盘和旋臂，因为在40亿年后，不可抗拒的引力会将银河系、仙女座星系，大小麦哲伦星系以及众多居住在本星系群的矮卫星星系，星系团聚集在一起，发生大融合，形成更大的星系结构——椭圆星系。
在最初合并的几十亿年间，星系气体云、恒星的碰撞将会引起激烈的恒星形成过程，使两个星系出现更多蓝色的年轻恒星。但是这些质量巨大的蓝色恒星不会存在很长时间，大约也就几十万年到几百万年，这些恒星会在超新星的爆发中死亡。在一代又一代的恒星诞生、死亡的过程中，星系内氢的含量会大幅下降，并不说没有氢，氢的含量在宇宙中会永远占主导地位，而是剩下的气体形成新恒星的速度将远远低于目前的速度，最多是现在恒星形成速度的0.2%。
1000亿年后的天空看起来是怎样的
在1000亿年之后，我们的本星系群将会是一个巨大、古老椭圆星系，星系中恒星的形成非常罕见，也很少能看见超新星爆发，一切都是那么的平静，因为夜空中剩下的所有恒星都是一些温度很低、质量很低、颜色发红的矮星。
与我们今天的夜空相比也会发生很大的变化，例如：恒星的光度会变低很多，夜空中横跨天空的星系会变得更大，形状也与今天得不同，我们接收到的绝大多数光将是红光和红外光，而不是我们今天看到的紫外光、可见光、红外光的混合。
恒星的残余物：白矮星、黑洞和中子星，在这个古老的星系中会比今天的任何一个星系中的都要多的多，这些都是比较小的影响。
最重要的是，今天大量存在的东西，包括我们已知的东西，在1000亿年后，都不会以我们现在所能看到的形式存在。
对1000亿年后银河系的任何观测者来说，当他们眺望银河系之外时，他们看到的宇宙和我们看到的宇宙截然不同。
他们除了能看到自己的星系以外，宇宙中什么也没有。我们知道目前的宇宙正在加速膨胀，这是暗能量惹的祸，暗能量会驱动宇宙中所有其他的星系，所有不受本星系群引力约束的星系，包括目前可见宇宙之外的星系都会加速远离我们。即使是离我们最近的星系，比如室女座中的其他星系团、狮子座中的星系，甚至是离我们非常近的M81星系团，都会变得不可见，也不会留下任何可测量的特征和之前存在的证据。
如果人类出生在1000亿年后的宜居星球上，他们就会得出这样的结论：我们的星系是宇宙中唯一的星系。
我们看不到任何来自宇宙大爆炸的信息
我们发现宇宙正在膨胀的这个事实，是第一个指引我们提出宇宙大爆炸起源的证据，在1000亿年后，人们发现不了宇宙在膨胀，谈何研究宇宙的起源。更严重的是：
甚至连大爆炸遗留下来的余晖，微波背景他们也无法探测到！现在看起来是2.725开尔文的微波辐射，相对密度为每立方厘米有411个光子，从现在起到1000亿年后这个情况会和现在发生很大的不同。
宇宙1000亿年的膨胀将会把宇宙微波背景辐射的波长拉到无线电波的波段，并严重稀释光子的密度，以至于当时的人们需要一个地球大小的射电望远镜才能观察到宇宙充满无线电辐射！可以肯定地是1000亿年后波动仍然会存在，但会衰弱到今天波动的10万分之一，但作为科学研究，想发现微波背景关于宇宙起源的信息已经是不可能了。
下图为中国的“天眼”FAST，这是目前世界上最大的射电望远镜。1000亿年后的人类需要一个直径是FAST4万倍的望远镜来探测大爆炸遗迹！你觉得他们会发现微波辐射吗？
总结：我们幸运的诞生在了宇宙年轻的时候
所以我们诞生在宇宙年轻的时候，真的很幸运，年轻就代表活力，因此现在的宇宙中每时每刻都有新的恒星形成和死亡，给了我们很多的观测机会，现在的天空中也充满了星系和星团，大爆炸留下的余辉仍然停留在微波波段中，光子密度也足够大，我们甚至可以用一个简单的电视天线就能接收到微波辐射的信号。这些都给了我们很多关于宇宙过去和未来的信息。
而1000亿年后，我们身体中的许多原子将成为不同恒星和行星的一部分，在分子结构中与今天甚至不属于银河系的原子结合在一起。到时，不知道这原子还记得我们不？记得曾经在我们的身体里生活过？
1000亿年，我们的太阳已经消失了很长一段时间，但是目前太阳系的所有物质和能量将会继续存在于整个宇宙中，而这些物质、能量可能会在一个新的恒星系统中，一个新的行星上，获得另外一次成为生命的机会。
以上的故事就是对我们每个人未来的一瞥；你肯定会更加珍惜明天！
未来的交通工具会是什么样的
未来的交通工具汽车已发展成了水、陆、空三用车了，车子不用汽油，白天用太阳能作燃料，夜晚用蓄存的太阳能作燃料，速度快，是光速的两倍，它已成为了人们生活中必不可少的朋友。
未来交通工具的特点
未来的交通工具中会出现许多新面孔，如可以在路 上跑、在水中游、在天上飞的水陆空三用汽车。
未来的交通工具都是智能型的，将普遍安装卫星定位系统， 因此安全性大大提高。
未来的交通工具将采用新型环保能源，不污染环境。
走向未知 我们的宇宙未来会怎样
我们的宇宙未来会怎样？宇宙会不会在科学家称之为“大塌缩”中燃烧殆尽，从而再次坍塌？或者它会慢慢消失，一直膨胀直至成为一片漆黑的虚无？在未来的岁月里，我们对宇宙的理解又将会发生怎样的变化？如果说科学史教会了我们什么的话，那就是关于宇宙还有无数的发现等着我们去发现。也许有一天，我们将统一自然界的基本力，发现宇宙中难以捉摸的暗物质的真相，或者找到如何进入到更高维度的时空中的方法。谁知道呢? 目前我们只能猜测。一些物理学家甚至认为，我们的宇宙可能只是包含许多宇宙的宇宙冰山一角，这个宇宙连接在一个称为多元宇宙的巨大跨宇宙网络中。多元宇宙也可以解释量子物理学的许多奥秘。
塌缩时刻
在道格拉斯·亚当斯所著的小说《银河系漫游指南》（Hitch Hike’sGuide to the Galaxy）中，位于宇宙尽头的餐厅是宇宙旅行者可以吃饭放松的地方（或者更准确地说，是一个时刻），在那里，可以观看宇宙的死亡辉煌地展开。
虽然《银河系漫游指南》是一部喜剧，但宇宙之死是一个令人沮丧的想法。这是一切的结束。不仅仅是一颗行星，一颗恒星，或者一个星系的消失，而且是我们在一个晴朗的夜晚所敬畏的一切的完全终结。不过当这一切发生的时候，我们都早已死去，这就当是一种可怜的安慰。那么，宇宙之死将如何发生呢？
（一）死亡的缘由
宇宙学家对宇宙的最终命运提出了两种可能的设想。哪一个是正确的在很大程度上取决于一个数字的值，称为宇宙密度参数，用希腊字母欧米伽（Ω）表示。密度参数是用于衡量宇宙含有多少物质的基本参数，因此，通过万有引力定律，就知道它能够产生多大的引力。如果Ω 小于或等于1，那么就没有足够的引力阻止空间膨胀，宇宙将继续越来越大。
然而，如果Ω 大于1，宇宙总有一天会停止膨胀并开始收缩。一个收缩的宇宙注定会坍缩到一个温度和密度都无穷大的奇点，类似于宇宙大爆炸开始之初时的情况。在这种情况下，世界末日悄然来临。未来的天文学家首先注意到的是，遥远星系的红移似乎不像过去那么大了，它们远离我们的运动似乎正在放缓。随着膨胀逐渐转变为收缩，红移将变成蓝移。星系之间的距离将会停止变远，并且开始再次靠近。
（宇宙膨胀使远处的星系看起来比近处的星系更红。在大塌缩的情况下，这种巨大的红移会减少，然后转变成蓝移。）
整个20 世纪，宇宙学家们一直都在努力拼凑宇宙的历史，现在将以相反的方式呈现。宇宙微波背景，即来自大爆炸的热量，经过数十亿年的宇宙膨胀而过冷，将开始重新加热。最终，它变得比恒星还热，使得恒星本身分裂。星系相互碰撞，并叠在一起，物质被星系中心的巨大黑洞吞噬。在宇宙大爆炸期间，粒子物理过程使自然力得以存在，但这一过程现在却被破坏了，物理学再次被一个统一的超力所支配。紧接着，宇宙像它诞生时那样，很快就一去不复返了。
这就是所谓的大塌缩，但与大爆炸相反，这个灾难性事件最终确实有一个乐观转折。许多宇宙学家认为，塌缩实际上是会发生的，但不是被扼杀从而不复存在，坍缩的宇宙可能会“反弹”，像从灰烬中重生的凤凰一样，再次开始宇宙膨胀的新阶段。这可能就是我们的宇宙是如何开始的，尽管我们不太可能知道得非常确切。
（宇宙可能在大塌缩中终结的情形：恒星、星系和尘埃云被卷入一个黑洞，形成一个明亮的旋涡。）
（二）燃烧殆尽还是逐渐消散？
尽管大塌缩具有令人满意的对称性结构，但这种情形似乎不太可能发生。许多宇宙学家认为Ω 实际上小于1，这也意味着宇宙将一直膨胀。另一些人则认为，宇宙不断膨胀是因为其他因素。20 世纪90 年代末，由加州劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National laboratory）的索尔·珀尔马特（Saul Perlmutter）领导的一个国际天文学家团队进行的观测显示，宇宙似乎被所谓的“暗能量”覆盖。这种能量可能占到宇宙总质量的70%，对于宇宙加速膨胀具有异乎寻常的影响。
首次提出暗能量的概念是在广义相对论发现后不久，它被称为“宇宙常数”。具有讽刺意味的是，它最初被提出来，是为了反对膨胀宇宙理论模型的。这是在哈勃和休马森发现宇宙膨胀是一个真实的效应之前发生的。暗能量以与原始宇宙常数相反的数学符号进入现代理论，因此，暗能量非但没有阻止膨胀，反而加速了膨胀。它使宇宙永远膨胀。
如果宇宙空间充满了暗能量——或者宇宙密度参数Ω 小于或等于1，我们能从大塌缩中幸存下来，但这对我们没有什么好处。如果宇宙永远膨胀，物质的密度和其中的辐射最终注定会减少到零。恒星将会燃烧殆尽，星系将逐渐熄灭。最终，即使是最基本的物质粒子也会消失，只留下广阔、无尽的黑暗。这种关于宇宙命运的设想被宇宙学家称为热寂。
（三）最后的宿命
目前，宇宙正处于所谓的恒星纪元——恒星时代。在热寂模型中，这个宏大宇宙时代的终结将在大约1 万亿年后开始。到那时，形成恒星的原始物质（氢气和氦气）将会耗尽，以至于没有任何东西可以用来制造新一代的恒星。不久之后，最后一代恒星消失，宇宙进入一个新的黯淡的宇宙时代，称之为简并纪元（degenerate era）。与宇宙道德标准无关，简并态指的是物质的一种非常致密的状态，在这种状态下亚原子粒子极其紧密地聚集在一起。简并纪元的宇宙主要由高密度的白矮星和中子星组成，而这些几乎都是由简并态物质组成的恒星遗骸。
（鹰状星云是一个恒星形成区域，富含气体和尘埃，即新恒星的原材料。在宇宙终结的热寂场景中，这些原材料将被耗尽，恒星将成为历史。）
但即使这样也不是永恒的。宇宙在庆祝它的涧（1036）岁生日时，白矮星和中子星也将消失。它们和宇宙中的大多数暗物质，以及任何残余的气体、尘埃和行星，将被如今潜伏在大多数星系中心的黑洞所吞噬。剩下的任何质子或中子都将衰变为辐射和其他粒子，而这些粒子反过来也会被黑洞所吞噬。事实上，现在唯一剩下的只有这些宇宙垃圾收集器，宇宙已进入黑洞时代。
这个宇宙时代持续了令人难以置信的10100 年——也就是1 后面有100个零。相比之下，我们今天生活的宇宙只有1010 岁。在黑洞时代末期，黑洞本身会在粒子和辐射的作用下蒸发（这一过程是物理学家斯蒂芬·霍金在20 世纪70 年代初发现的）。最终，随着宇宙继续膨胀和冷却，这些粒子和辐射的浓度逐渐稀释到零。在那一刻，空间真的是空的，宇宙也已经死亡。
知识的增长
一些科学家认为科学已接近尾声。他们说，我们已经没有什么东西可以去发现。然而，许多人认为在100 多年前，也就是量子理论和相对论提出之前，科学或多或少已经是完整的。量子理论和相对论是现代科学的两大基石，没有它们，几乎不可能想象今天的现代物理学。如果历史可以作为参照的话，很有可能还有很多东西有待我们去发现，对整个宇宙来说尤其如此。
现代宇宙学的圣杯，更不用说粒子物理学了，就是要找到一种把4 种自然力（万有引力、电磁力、强核力和弱核力）统一起来的基本理论。如今，这些作用力以独特的形式存在。但在大爆炸后的最初时刻，它们交织在一起，形成了一个超力。当宇宙大爆炸的火焰达到最炽热的时候，正是这种超力控制着宇宙的行为。这就是为什么我们必须认真对待它的原因。当年轻的宇宙膨胀和冷却时，每个自然力一个接一个地从超力中剥离出来——先是万有引力，然后是强核力，接着是弱核力。20 世纪60 年代末发现了电磁力和弱核力如何相互统一起来，即所谓的电弱统一理论，现在该理论已经发展得非常成熟。科学家们目前也大致了解强核力又如何与它们统一起来，但真正棘手的是万有引力。
（一）万有引力的问题
万有引力决定了宇宙如何膨胀。然而，将宇宙膨胀往回追溯，直至一个点，那时的宇宙极其微小，因此也一定受到非常微小的物理定律支配：量子物理学。这意味着，为了理解极早期宇宙，我们必须以某种方式把万有引力定律和量子物理学结合起来。问题是量子力学定律似乎与我们今天最好的万有引力理论（爱因斯坦的广义相对论）完全不相容。但是为什么呢?
量子理论可以说是一种黑色艺术，物理学家利用一种叫做“重整化（Renormalization）”的技术来解释量子计算的结果。有时候，量子力学理论的方程式会给出无穷大的答案——数字大到不可能是真实的。重整过程消除了这些不必要的无穷大，并且只保留了更易于处理的、有限值的答案。这听起来有点含糊其词，但它一直这么含糊其词，而且它的确有效。因此，物理学家在想出更好的方法之前，还是很乐于使用它的，至少现在是这样。然而，尽管他们尽了最大的努力，却依然无法通过重整化消除基于广义相对论的量子引力理论中出现的无穷大。量子物理学和广义相对论似乎无法统一起来。
这个问题导致许多物理学家研究出一些令人惊愕的新理论。在极早期宇宙的高能条件下，这些新理论又衍生出各自版本的量子引力论。这些理论包括超对称性理论，它假定不同的亚原子粒子之间存在关联。弦理论则是另一种可能的理论，它假定所有那些通常被认为是亚原子粒子的东西实际上都是由微小的振动环或能量弦构成的。要让弦理论起作用，必须有10 维或26 维的空间，这取决于你使用哪个版本的理论。更奇怪的是M 理论（M-theory），该理论的罪魁祸首是“膜”（membranes）——类似于弦的东西，但在二维空间中，而不仅是在一个维度上延伸，从而创造出量子大小的“能量片”，更熟悉的亚原子粒子就是从这些“能量片”中形成的。
在今天宇宙能量较低的地方（引力的量子一面没有显现出来）这些理论中的一些可以归结为广义相对论。然而，一些理论引出了更奇异的低能量引力理论。在这些理论中，支配引力的基本自然“常数”在整个空间甚至时间中都可能发生微妙的变化。这些引力变化可能非常微小，以至于它们可能存在而我们不知道它们在那里。
（二）发现之旅
美国宇航局发射引力探测器B，其任务是研究广义相对论中仅存的几个未经验证的预言之一，这种效应被称为参考系拖拽（framedragging）。这就是说，旋转的巨大物体在移动时应该会拖拽周围的空间。引力探测器B 位于地球轨道上，使用一组四个高精度石英陀螺仪寻找环绕地球的参考系拖拽效应。一些物理学家认为，如果引力确实偏离了广义相对论的预测，那么这些偏离应该会以引力旋涡的方式表现得最为强烈。因此，如果相对论真是错的，关键证据应该被锁定在参考系拖拽效应中，引力探测器B 应该有很好的机会把它们萃取出来。建立正确的主导当今宇宙的引力理论，将是揭开完整的主导宇宙大爆炸的量子引力理论的重要一步。
【哈勃太空望远镜指向旋涡星系M100（NGC 4321）。该望远镜于1990 年发射升空，它彻底改变了光学天文
学。】
在未来的几年里，更多的太空任务，以及地面上的天文台和实验，有望揭示现代宇宙学的一些其他未解之谜。例如，宇宙的90% 真的是以看不见的暗物质的形式存在吗？如果是的话，这个物质到底是由什么构成的呢？宇宙真的会永远膨胀吗？还是会在一次大塌缩中再次坍塌？到底是什么事件导致宇宙暴胀？暴胀在整个空间中产生的物质密度不均匀的精确形式是什么？那么星系究竟是如何从这些不均匀中成长起来的呢？
对于那些日日夜夜拼凑我们的宇宙图景的天文学家和物理学家来说，最令人兴奋的发现可能是他们无法预测的，或者说来自偶然的发现。然而，许多理论家已经探索过并仍在探索物理学定律，试图对这些意外发现进行各种猜测。他们已经发现了宇宙中一些奇怪的可能性——其中一些可能是真实的。
奇怪的可能性
一些天体物理学家认为，我们的宇宙可能是由非常细长的“弦”纵横交错而成的。他们讨论的不是普通意义上的弦，而是大爆炸遗留下来的、长得像管子一样的高能物质。这些物质被称为宇宙弦。科学家们估计，可见宇宙可以容纳多达1 000 个环状的闭合弦，并使大约10 条开放的弦横跨其中。每根弦的厚度被认为和原子相当，但由于它的密度非常之大，以至于1 米长的弦就和地球一样重。
（一）排列方式
弦被认为是在宇宙早期的相变过程中形成的，在宇宙大爆炸后的10-37 秒。相变代表了任何物质特性的大规模转变——无论是婴儿宇宙的物质还是像水这样简单的东西。例如，当气态水（蒸汽）冷却时，它在凝结成液态水时经历相变。继续冷却，它会经历另一个相变，变成固态冰。
当一桶水结冰时，冰晶开始在水的任意位置形成。晶体生长，直到它们与其他晶体发生碰撞。当它们全部相遇时，整个桶的水都冻结了，相变过程就完成了。任何一个冰晶内的水分子都是沿同一方向排列的，但这个方向对桶里的每一块晶体都不一样。这就形成了晶体结合的边界，标志着冷冻水分子排列不同的区域。在冰桶中，3 种不同排列方式的区域相遇的任何地方，它们之间的边界都呈线状。类似地，当宇宙经历相变时，不同排列方式的区域也可以用类似线一样的边界来划分。正是这些线状的边界被称为宇宙弦。
宇宙相变标志着自然力的分离，当宇宙膨胀和冷却时，自然力成为不同的实体形式。在宇宙的不同区域，力的分离方式略有不同。每个地区的“方式”可以被认为是其特定的排列方式。
弦只是几个宇宙边界物体之一， 被称为“ 拓扑缺陷”（topological defects）。当两个不同的宇宙排列区域聚在一起时，形成了一个二维片状拓扑缺陷， 称为拓扑畴壁（topological domain wall）。四个区域相遇产生一个点状缺陷，称为单极子（monopole）。弦是最有趣的缺陷类型，因为一些宇宙学家认为弦是密度不均匀的另一种来源，
（计算机绘制的星系分布图。物质的薄片和细丝被巨大的空洞隔开。）
这种不均匀在宇宙微波背景辐射中是可见的，星系由此形成。当每根弦在空间中移动时，它的引力会吸引附近的物质，将物质聚集成巨大的薄片（sheet），这些薄片会像轮船尾流一样拖在弦的后面。然后，这些薄片会通过自身的引力吸引更多的物质。根据理论，这些物质堆积足够时，最终会形成星系。
大多数宇宙学家现在认为这种情况是不可能的。美国宇航局发射的COBE 探测器等对宇宙微波背景辐射的研究表明，这种不均匀的实际形态与弦理论预测的不一致。相反，大多数人认为导致星系的密度不均匀是由暴胀引起的。
（二）多维空间（Hyperspace）
我们习惯于生活在一个只有三维空间的宇宙中。一些理论物理学家提出，在我们的视野之外，可能存在额外的空间维度。“多维空间”的概念在科幻小说中被魔幻了。但这是基于科学事实吗?
1919 年，德国物理学家西奥多·卡鲁扎（Theodor Kaluza）首次将多维空间纳入严肃的科学理论中。他意识到爱因斯坦的广义相对论和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（JamesClerk Maxwell）的电磁学理论可以在数学上巧妙地结合起来。这里只有一个小问题：就是需要一个额外的空间维度，使得包括时间在内的维度总数达到5 个。1926 年，瑞典物理学家奥斯卡·克莱因（Oscar Klein）对卡鲁扎的想法进行了修改，使之符合量子物理学的新学科。这个被称为卡鲁扎- 克莱因（Kaluza-Klein）理论结果，基本上说的是电磁学可以归结为在第五维度上发生的有趣的事情。
今天，卡鲁扎- 克莱因理论仍然存在，但它们的现代化身为弦理论（与宇宙弦理论无关）和M 理论。这一范围已经远远超出了统一的电磁力和引力，包括了弱核力和强核力。在某些情况下，这使得额外空间维度的数量从1 个增加到接近30 个。
如果额外的卡鲁扎- 克莱因空间维度真实存在的话，我们未能看到它们，是因为它们被卷起到非常小，或者用物理学的语言来说，是“紧致化”（compactified）。一张二维的纸可以通过把它紧紧地卷起来放在一定的距离上来压缩——这样做的话，它看起来就是一维的。物理学家认为，如果存在额外空间维度，它们也会被卷成圆柱体，直径小于原子核的大小。
这就是为什么我们看不到它们的原因。目前还没有关于多维空间的直接观测证据。但是瑞士欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC），这是一个强大的粒子加速器，可以改变这一现状。LHC 于2005 年投入使用，它的灵敏度应该足够高，能够探测到某些类型的亚原子粒子在紧致化的额外空间维度内振动时产生的回声。它的发现可能会改变我们对支撑我们宇宙的时空结构的看法。
（三）镜像宇宙
粒子物理学，尤其是某些理论的弦理论，提出了一个令人吃惊的可能性，那就是我们整个宇宙可能有一个孪生兄弟——一个叠加在自身之上的镜像。这个观点出现在20 世纪80 年代。如果这些理论是可信的，那么这个镜像世界充满了一种奇怪的物质——“镜像物质”——它只通过引力与我们宇宙中的物质相互作用。自然界的其他力——电磁力、强核力和弱核力——都不能从镜子的一边穿透到另一边。因此，光本身就是电磁学的一种表现形式，不能穿过镜子，所以镜像物质是看不见的。1999 年2 月，科学家利用这一事实推测，镜像物质可能构成宇宙暗物质的大部分。马里兰大学的拉宾德拉·莫哈帕特拉（Rabindra Mohapatra）和维克多·特普利茨（Vigdor Teplitz）声称，星系的光环可能是围绕由镜像物质组成的一群恒星团的轨道运行，星团中每颗恒星的质量约为太阳的一半。
有初步证据表明，镜像物质可能确实存在。1990 年，密歇根大学的物理学家们制造了正电（positronium，或positron）——每个正电子都由一个带负电荷的电子围绕一个反电子旋转而成。他们制造的正电子是不稳定的，应该在7.04×10-12 亿分之一秒后衰变。但密歇根大学研究小组发现，正电子的寿命要短0.1% 左右。
（多重宇宙。一个艺术家对平行宇宙的印象，通过虫洞来连接多维空间。）
2000 年5 月，欧洲核子研究中心的谢尔盖·格尼年科（Sergei Gninenko）和墨尔本大学的罗伯特·富特（Robert Foot）发表了一项理论，可以解释这一观察结果。他们计算出正电子应该在我们的宇宙和镜像世界之间来回跳跃。在任何时候，镜像世界中的正电子原子数量都在减少，从而降低了我们宇宙中的正电子原子数，从而使原子看起来衰变得更快。富特和格尼年科计划进一步开展研究。一个额外的宇宙可能并不是太多。但是，一些宇宙学家日益相信，我们的宇宙也许只是平行宇宙网络中的众多宇宙之一，这个平行宇宙网络被称之为多元宇宙。
【文章来源：江苏凤凰科学技术出版社《BBC 宇宙起源：大爆炸始末》】
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