对于人类来说，这世间万事万物都应该是“有始有终”的，哪怕是广阔的宇宙也一样。大部分人都认可宇宙是从奇点爆炸当中诞生的，可是这样就面临一个问题，那就是它是从这儿出现，又是在哪儿终结呢？

浩瀚的宇宙中有太多未解的谜团

对此，2020年的诺奖得主彭罗斯给出了这样的答案，他认为宇宙是处在循环当中的，并且已经找到了证据。这样说的话，宇宙的起源方式真的要改写了？

著名数学物理学家罗杰·彭罗斯

宇宙起源方式的多种说法

首先我们先来简单了解一下，在人类这些年探索宇宙的过程当中，提出了哪些备受认可的宇宙起源理论。

第一就是大家都熟悉的宇宙大爆炸理论，上世纪爱因斯坦在广义相对论的研究当中发现了“奇点”的存在，就此为宇宙大爆炸理论的出现埋下了伏笔。

值得一提的是，当时爱因斯坦在自己的计算方程当中加了一个常数，将宇宙放在了静态当中。但很显然，在1929年时哈勃就发现了宇宙并不是静态的，它一直处在膨胀当中。

宇宙大爆炸与宇宙膨胀示意图

到了上世纪六十年代时，彭罗斯就初步证明了一个奇性定理，表明宇宙中至少存在一个奇点。对于这个认知，霍金立即表示了赞同，并且认为彭罗斯的理论适用于整个宇宙。

宇宙大爆炸理论就在一代又一代科学家的研究和验证之下成为了最受认可一种“宇宙起源方式”，不过需要注意的是，虽然支持的它的人很多，但是这个理论依旧没有成“定论”。

奇点就是宇宙大爆炸的起始点

第二就是宇宙恒稳态理论，这也是科学家在上世纪中期就提出的理论，它也被称作“完全宇宙学原理”。相较于其它理论寻找“始终”的需求，该理论认为，宇宙应该没有所谓的开始与诞生，它一直在“创造”，从未停歇。

此外还有量项维物基、膜宇宙学等等，人类对宇宙起源的猜想总是很多，但是这些理论和宇宙大爆炸理论相比分量还是太轻。直到彭罗斯的“共形循环宇宙论”出现，才让宇宙大爆炸理论遇见了一个“能打”的对手。

宇宙诞生的概念图

共形循环宇宙论

其实咱们在上文讲述宇宙大爆炸理论的诞生时，就提到了初步提出奇性定理的彭罗斯，按理来说他应该坚定地站在“宇宙大爆炸理论”这一边。可是，彭罗斯向来不喜欢人云亦云，他更相信自己的直觉与探索。

因此彭罗斯提出了一种新的宇宙模型，正是共形循环宇宙，其英文表述为Conformal Cyclic Cosmology，常常被简写为CCC。

循环宇宙的构想图

对于这个宇宙模型，彭罗斯是十分自信的，并且还在自己的著作《宇宙的轮回：宇宙的非凡新观点》当中详细地论述了这个理论，希望能从另一个角度带大家看看宇宙的起源。

简单来说彭罗斯认为奇点不仅是宇宙的起点，也是它的终点。在这之中共形循环理论使用共性映射尺度变化的方式，先将诞生之初温度和物质密度都很高的宇宙置换成了各方面隐私都“有限”的时空，然后又把处在无限膨胀当中的宇宙置换成了尺寸有限的范围。

共形循环示意图

在这种情况下，宇宙就可以在“奇点”上实现完美过渡了。因此，这一宇宙模型的关键其实就在于“共性映射”的使用，它将宇宙诞生之初的状态和终结之前的状态联结在了一起，从而证实了宇宙处在循环当中。

此外，彭罗斯还表示自己理论中宇宙的演化方式符合热力学第二定律，即“大爆炸开始时，宇宙处于低熵状态；之后，熵逐渐增加，到宇宙的“永恒”终态时，熵达到极大值。永恒时，熵被清零，下一个大爆炸开始。”

宇宙大爆炸的概念图

当彭罗斯认为宇宙处在循环当中时，就开始对宇宙微波背景辐射图展开了地毯式的搜寻，试图找到那个“周而复始”的奇点，他将其称为霍金点。

根据他的描述，目前他已经找到了至少6个霍金点的存在，它们就是上一个宇宙消失的证据。

宇宙微波背景辐射图中的霍金点

值得一提的是，共形循环宇宙模型提出之后，科学界有人支持有人反对，而绝大多数不关注这一领域的普通人都没听过这个理论。

直到后来，在获得了2020年诺贝尔奖之后，彭罗斯在相关采访和访谈当中再次提到了“宇宙在循环”的说法，才让人们关注到这位诺奖获得者早就有了这样新奇的理论。

彭罗斯与诺贝尔奖章

那么，既然彭罗斯都已经在宇宙微波背景辐射当中找到了宇宙处在循环中的答案，这是否就说明共形循环宇宙论将代替宇宙大爆炸成为更有说服力的“宇宙起源说”了呢？

宇宙大爆炸理论VS共形循环宇宙论

在对比二者之前，大家需明确一点，那就是从“证据充足”的角度上来说，还是宇宙大爆炸理论的研究与证明更多一些。但是从本质上来看，这两个都算不上是“定论”，只能说是猜测。

当然自从彭罗斯获得诺贝尔奖以后，许多人因为“慕强”的心理，就认为他说的肯定是对的。并且，从他理论的相关论述来看，确实也没什么问题。

循环宇宙的构想图

但有科学家表示，共形循环宇宙论的bug还是比较多的。首先在前文中我们提到，这一理论的基础就是“共形映射”，是它将宇宙的诞生与终结圆满地连在了一起，使其能够完成平滑的过渡。

可是，想让宇宙使用共性映射，就要确定宇宙的初始状态和终止状态都处在“共性不变”的状态下，简言之宇宙中不能存在静止质量的物质。这种要求无疑是非常严苛的，并且彭罗斯对此也没能给出让人信服的解释。

宇宙中仍有很多物质是未知的

其次就是所谓的证据，那些在宇宙微波背景辐射图上的霍金点。

绝大多数科学家都不认可霍金点的存在，并且表示这些所谓的“黑洞蒸发痕迹”只是随机出现的，无法作为“宇宙正在循环”的证据。

宇宙微波背景辐射图

综上所述，共形循环宇宙理论与宇宙大爆炸理论之间是无法分出“输赢”的，因为这二者都存在尚未证实的部分。

只不过，这些年一直看宇宙大爆炸理论在舞台上孤独起舞也有些审美疲劳了，所以共形循环宇宙论的加入没什么不好，至少它给我们提供了一个思考宇宙起源方式的新视角。

值得一提的是，在访谈当中提到自己全新的宇宙起源论的彭罗斯当时已经是两鬓斑白的老人了，可哪怕是这样他依旧表现出了对科学的热情，以及对自己理论的信心。

宇宙的起源仍是未解之谜

透过黑洞看宇宙

如果大家有关注2020年的诺贝尔物理学奖，就会发现这一年获得该奖的有三个人，其中一半颁给了罗杰·彭罗斯，另一半则联合授予莱茵哈德·根泽尔与安德里亚·格兹。这三人的研究，都与黑洞息息相关。

彭罗斯就不用说了，早在上世纪他就与霍金一起针对黑洞做了许多的研究，并且在长期的研究当中还提出了诸多颇具开创性的想法。

2020年诺贝尔物理学奖获得者

至于剩下两位获奖者研究的则是银河系中心超大致密物体质量等方面的东西，简言之就是观察银河系中心的黑洞。

一直以来，许多的科学家都对黑洞的研究十分感兴趣，他们相信黑洞不仅与宇宙的起源有关，在这之中还藏着更多秘密。尤其是彭罗斯，如果宇宙的起源方式真的如他所说，那么保持观测黑洞的蒸发与消亡，或许能够让我们看到宇宙的“终结”。

黑洞或许藏着宇宙的究极奥秘

不过，这个时间实在是太长了，以人类文明存在的极限来说，是无法看到的。