宇宙学虽然从上世纪60年代成了实证科学，一直是比科学幻想小说还科幻想法的舞台，在这个舞台上来来往往无数种令人惊奇的或让人觉得乏味的想法，到最后，被不断的观测和实验筛选留下来的想法非常非常少。

大爆炸宇宙学很少有人怀疑了，这是留下来的最重要的想法之一：我们在其中生活并看到的整个宇宙起源于大约137亿年前的一次爆炸。这个爆炸不是一般意义上类似炸药包的爆炸，而是宇宙在空间的每个点上同时爆炸，每个点的附近空间都迅速地膨胀。这个理论得到几乎一切宇宙学观测的支持。问题在于，这个爆炸之前发生了什么？

一个简单的、理论上最直接的回答是宇宙就是这么起源的，爆炸可以追溯到某个特定的时间，在这个时间之前什么也没有，连时间都没有，所以连“之前”这个概念也是不对的。

另一个取代这个理论的流行理论是，大爆炸本身起源于一个更加激烈的爆炸，这个爆炸发生的时间可能不到一飞飞秒（一飞秒是10负15次方秒），在这个极短的时间内，宇宙膨胀了至少10的26次方倍（指的是线性尺度，不是体积，体积膨胀的倍数更大）。这就是所谓暴涨理论。为什么需要暴涨理论？这要追溯到一些宇宙学中的根本问题，例如为什么宇宙在数亿光年的尺度上是均匀的？暴涨理论可以解释。暴涨理论甚至还可以解释为什么会有银河系，会有太阳系，以及比银河系更大的星系团（由很多类似银河系的星系组成）。另外，我们可以看到弥漫于整个太空的电磁微波辐射，这些辐射非常均匀，同时还有接近十万分之一的温度涨落。漂亮的是，暴涨理论也能解释十万分之一的温度涨落。

所以，大多数宇宙学家觉得暴涨理论是正确的。但对于一个喜欢追问终极问题的人来说，这个回答还不够。他会问，暴涨发生之前宇宙是什么样子？

基本上，我们掌握的物理学定律不足以让我们哪怕推测这个问题的回答。所以，很多人的态度与我类似，根本不去追问这个问题。但某些理论家却乐于做推测。我们有以下的一些推测。

一些宇宙学家认为，宇宙历史只有一个，在暴涨之前没有时间概念，也就是说，当宇宙中的能量密度高到一定程度的时候，经典概念如时间和空间都不存在，只有一种浑浑噩噩的量子态，这个态是唯一的，从这个态中诞生出宇宙与时间。而且，宇宙的原始状态是由这个量子态决定的。这一派祖师爷是霍金，他将他的理论称为无边界理论（指的是时间边界，即最初一刻），他们认为这个理论是自给自足的，不需要更多的物理定律来支撑。

另一种很有市场的理论是永恒暴涨论，就是说，暴涨不是一次，也不是发生在一处，是无时无刻不在发生的。例如，我们宇宙的暴涨发生之前也发生了暴涨，我们宇宙暴涨发生之后，一部分空间如我们所处的空间暴涨只持续了一飞飞秒，但有些地方暴涨一直持续下去，甚至还经过不同形式的暴涨。这个理论的推论是多元宇宙，即在我们的宇宙之外还有很多宇宙，那些宇宙就是暴涨多次发生后才结束并冷却的宇宙。多元宇宙目前很有市场，因为它提供了利用人择原理的前提：我们这个宇宙之所以很多条件那么精确地保证了人类生存，其理由是还有很多其他不满足人类生存条件的宇宙，我们只是幸运地处于人类可以出现的这个罕见的宇宙中——当然这不是幸运，因为存在这么一个宇宙，尽管极为稀少。

另一种可能满足大众心理要求的是无限循环宇宙。在大爆炸发生之前，还存在另一段宇宙史，那段宇宙史也发端于另一个大爆炸，如此一直推下去以致无穷。无限循环论有很多具体的不同形式，这是当然的，因为我们可以设计每一个宇宙史的具体过程。例如，我们可以假定大爆炸之前的宇宙是收缩的，收缩到一定程度发生了大爆炸。我们也可以假定大爆炸发生在一个黑洞内部，而之前的宇宙史就是这个黑洞形成的历史。另一个比较吸引人眼球的理论是无限循环膜碰撞理论。这个理论假设空间不止三维，我们的三维宇宙不过是一个三维膜。在大爆炸发生时，我们的膜与另一个膜碰撞了。因碰撞，膜上的能量急剧增大，现在，我们的膜慢慢冷却，并在高维空间中游荡，等遇上另一个膜，又将发生爆炸，等等。

著名物理学家兼数学家Penrose则有一个奇特的无限循环理论。他认为在大爆炸发生之前，宇宙处于一个特殊的状态，很类似我们这个宇宙非常遥远的未来状态——在非常遥远的未来，我们的宇宙将变得十分乏味，例如整个宇宙中只有暗能量了，星系解体了，黑洞蒸发了，什么都没有了只有均匀的暗能量。但大爆炸发生之前的宇宙的能量密度比我们的未来却高得多。他认为，那时我们的宇宙处于某个前宇宙史的某个星系中，甚至某个黑洞附近，这个黑洞遇到其他黑洞辐射出引力波，这些引力波在我们的宇宙中的体现是暗物质波。他预言，这些波会在弥漫于太空的电磁微波背景中体现出来，就是一些同心圆。在这些同心圆上，温度的变化远远小于其他地方的温度变化（也不过十万分之一）。

上个月，Penrose和他的亚美尼亚的合作者Vahe Gurzadyan声称在WMAP实验的数据中找到了这些同心圆。他们给出的图如下。

这个消息震动了宇宙学界。很快有人写出文章来，指出他们分析的错误。有的说，这些圆的确存在，但不代表任何东西：如果你在随机涨落中有意去看圆，自然就看到圆。有的则说，圆存在，但温度涨落不是太小，而是太大，但与暴涨理论吻合，与Penrose理论不吻合。已经有至少三组人检查了Penrose等人的分析，得出与他们不同的结论。

所以，比科幻还科幻的想法大多数很难通过实验检验。与十年前不同的是，像Penrose这样的纯粹理论家，也开始到数据里找证据了。

（《新发现》专栏，勿转）