人們一度認為大反彈理論是錯誤的，但兩位物理學家剛使其起死回生。
一位藝術家對宇宙大爆炸的構想
（圖源：空間研究聯合會(USRA)斯科特·威辛格(Scott Wiessinger,)：首席製片人；ADNET艾倫·萊普施(Aaron E. Lepsch)：技術支持；USRA克里斯托弗·金(Krystofer Kim)：首席動畫師；livescience）
一開始，有一個密度無限大、體量微小的物質球。之後，整個球體發生了爆炸，產生了我們今天所知的原子、分子、恆星和星系。
至少在過去幾十年間，物理學家們是這麼告訴我們的。
但是新的理論物理學研究給探索早期宇宙打開了一個可能的窗口——早期宇宙，可能根本不“早期”。相反，它可能只是一個爆炸性反彈週期的最新迭代，這個週期已經迭代了……好吧，至少有一次，也可能一直在迭代。
當然，在在物理學家決定拋棄宇宙大爆炸、改用大反彈週期理論之前，這些理論預測需要經受住觀測測試的考驗。
大反彈（圖源：insidetheperimeter）
反彈宇宙學
科學家對於早期宇宙有一個很不錯的描繪，這也就是我們所熟知和喜愛的宇宙大爆炸理論。在這個模型中，很久以前的宇宙要比現在的宇宙小得多、熱得多且密度大得多。在138億年前的那場早期爆炸中，所有造就了我們的元素都是在十幾分鍾內形成的。
這一理論認為，在某個更早的時間，我們的整個宇宙——所有的恆星，所有的星系，一切的一切——都只有一個桃子那麼大，但温度卻超過四十幾億度。
令人驚奇的是，目前所有的觀測結果證實了這一奇異想法很有説服力。從年輕宇宙中殘留的電磁輻射到測量最輕的元素的丰度，天文學家們做了大量工作，並且發現它們都與宇宙大爆炸的預測一致。據我們所知，宇宙大爆炸是我們對早期宇宙的準確描繪。
儘管如此，大爆炸理論對宇宙的描繪並不完整——我們還缺少最後一塊拼圖，而那塊拼圖就是宇宙本身最初時刻的樣貌。
而這塊拼圖非常之大。
宇宙發展圖鑑（圖源：universetoday）
大爆炸
問題在於，我們用來理解早期宇宙的物理學（廣義相對論和高能粒子物理學的奇妙複雜混雜體）在崩潰失敗前只能帶我們走這麼遠。當我們試圖走得越來越深，深入到宇宙最初的時刻時，數學越來越難以回答和解決這些問題，以至最後…放棄退出。
我們探索的主要標誌是，在宇宙大爆炸開始存在一個 ""奇點""，或者説是一個密度無限大的點。從表面上理解，這告訴我們，在某一時刻宇宙被擠進了一個體積無限小、密集無限大的點。這顯然是荒謬的，但它真正告訴我們的是，我們需要新的物理學來解決這個問題——我們目前用的工具還不夠好。
為了改變局面，我們需要一些新物理學，一些能夠處理引力和其他力以及在超高能情況下產生的各種結合力的學説和理論。而這正是弦理論所言的：一種能夠處理引力和其他各種力，以及在超高能量下產生的合力的物理學模型。這就意味着，弦理論稱它可以解釋宇宙最初時刻。
弦理論模型（圖源：Fine ArtAmerica）
最早的弦理論概念之一是 “ekpyrotic”宇宙（“ekpyrotic”為希臘語，對應英語 “conflagration”或“火”），即“火宇宙理論”。在這種情況下，我們所知道的大爆炸是由在其之前發生的其他事情引發的——大爆炸不是一個開始，而是一個更大過程中的一部分。
火宇宙概念延伸出一種理論，該理論被稱為循環宇宙論，同時弦理論也再次給予這一理論啓發。從技術上講，認為宇宙不斷重複這一觀點已經存在了幾千年，而且早於物理學，但弦理論給予了這個概念堅實的數學基礎。循環宇宙就像你所想象的那樣，不斷地在大爆炸和大坍縮之間跳來跳去，有可能是永恆地回到過去時間，也有可能是永恆地走向未來。
TedX傑克遜·霍爾：布萊恩·格林討論弦理論時的模型（圖源：891khol）
在一切開始之前
雖然聽起來很酷，但早期的循環模型很難與觀測結果相匹配——當你試圖進行科學研究，而不僅僅是圍着篝火講故事的時候，這是一件很重要的事。
主要的障礙在於，根據我們對宇宙微波背景的觀測結果，宇宙留下最古老的光僅有38萬年。雖然我們無法直接視穿那面光牆，但如果你開始從理論上對關於早期宇宙的物理學修修補補，你就能糾正餘輝圖案。
餘輝圖案（圖源：NASA）
因此，循環宇宙似乎是一個好想法，但是它並不正確。
但這些年來，火宇宙理論的火炬一直燃燒着，1月份發表在arXiv數據庫的一篇論文就數學中的計算瑕疵進行了探索，並發現了一些之前錯過的機會。加拿大麥吉爾大學的物理學家羅伯特·勃蘭登伯格（Robert Brandenberger）和王紫微（Ziwei Wan）發現，在“反彈”瞬間，當我們的宇宙收縮到一個令人難以置信的小點，並返回到大爆炸狀態時，我們有可能將一切都排列好，以得到合適的觀測檢驗結果。
換句話説，在這個關鍵時期，複雜的（而且，目前人們承認仍不太瞭解的）物理學可能確實能幫助我們對宇宙中人類的時間和位置進行徹底修正。
但是，要完全檢驗這個模型是否可行，我們必須等待新一代宇宙學實驗的到來，所以讓我們等着慶祝成功吧。
FY: JuJunia