先说说宇宙的起点。大约138亿年前,宇宙从一个超级热、超级密的小点“砰”地炸开,膨胀成今天的样子。这就是大爆炸理论,科学家们公认的宇宙起源说法。那时候的宇宙,物质挤得没法动,连光都跑不出去。过了38万年,宇宙凉下来,光子才开始自由传播,成了今天我们能看到的“微波背景辐射”。
这些光子可是宇宙里最古老的光,带着138亿年前的信息。因为宇宙不停膨胀,这些光现在变成了微波。1964年,科学家第一次探测到它们,证明了大爆炸理论是对的。这微波背景辐射分布得很均匀,温度差别只有18微开尔文那么小。可偏偏有个地方,温度低得离谱,平均比周围低70微开尔文,最高差了140微开尔文!
这个地方就是“宇宙冷斑”,在天上的波江座方向,范围大到18亿光年!2004年,美国的威尔金森探测器第一次发现它,2013年欧洲的普朗克卫星又确认了一遍。这么大的区域,温度这么低,完全超出了科学家对宇宙的正常理解。按理说,微波背景辐射不该有这么大的波动,这冷斑到底是怎么回事?
科学家们绞尽脑汁,提出了几种猜测。一种说法是,这地方可能有个“超级空洞”。啥是超级空洞?就是宇宙里物质特别少、特别大的区域。物质少,光子密度低,温度自然就低了。还有人觉得,这可能是宇宙刚出生时,物质分布有点不均匀,膨胀了138亿年后,这些小差别被放大了,形成了冷斑。
但最让人脑洞大开的,是另一种猜想:这冷斑可能是另一个宇宙撞咱们宇宙留下的痕迹!这听起来是不是有点玄?别急,这想法背后有理论撑着,叫“弦理论”。简单说,弦理论认为,宇宙万物都是由超级小的“弦”组成的,这些弦振动不同,就能变成不同的粒子,比如电子、光子啥的。
弦理论一开始用了26个维度来解释宇宙,后来科学家加了点新想法,维度降到10个,成了“超弦理论”。但10个维度还不够完美,因为能推出5种不同的版本。为了把这5种统一起来,科学家又加了一个维度,搞出了“M理论”。这M理论说,宇宙有11个维度:1个时间,3个我们能感觉到的空间,6个蜷在微观尺度里我们看不见,还有1个宏观的维度,把所有空间维度都装进去。
说到这儿,冷斑这事儿真挺让人兴奋。138亿年前的光子,现在还能告诉我们宇宙的秘密,甚至可能暗示还有其他宇宙!这不就是科学最迷人的地方吗?每次发现点啥,都像打开一扇新门,后面还有更大的世界等着咱们。
