宇宙会如何终结？数千年来人类一直在思考这个问题，无论是从哲学层面去探寻未来的可能性，还是利用数学的方式在公式中寻找答案，但至今仍没有最终的解决答案。今天我们所认识了解的主流宇宙模型来自于大爆炸理论，大部分的天文学研究都是建立在此模型上。

近年来科学家认为，宇宙也许会以一种热寂的方式完成自己的终结。不过，这样的假设不是宇宙结局中的最终选择，仍然还有其他两种情况的可能性并指向同一结果。热寂结局是怎样的？宇宙将在未来发生怎样的变化？为何它会有多种结局？

本文接下来将会从今天的天文学研究中向大家解答这些问题，宇宙的尽头是什么？这三种情况是如何指向同一个结果的？

在近代物理发展之前，人们对于宇宙的了解仅限于肉眼的观察上，许多研究最终都会寻求一种调和。而这种调和多是以哲学层面或者宗教层面去完成，事件本质和真相很难通过简单的科学手段完成观察。

不过进入18世纪后期，随着电磁力学的发展，传统物理研究受到了限制和阻碍，科学家发现宇宙中的不少问题很难再以经典物理上去解释，必须要有一个新的解决方案。

1921年，爱因斯坦荣获诺贝尔物理学奖之后的官方肖像

可以说爱因斯坦的出现打破了这一僵局，他在1915年的学术研究讨论大会上发表了自己关于电磁力学的看法，同时拿出了自己的广义相对论。这使得科学家重新有了可行的方式去探讨宇宙运动，甚至寻求宇宙最终的命运。广义相对论方程存在的几种可能的解，每一种解都暗示着宇宙可能出现的终极命运。

在广义相对论的预测下，任何物体坍缩超过某个点就会形成一个黑洞，而这个黑洞内部便会出现一个奇点，后来的研究证明，奇点的本质是大爆炸。

整个研究过程非常曲折，就连爱因斯坦本人也一样。即便在相对论发表后，亚历山大·弗里德曼在此后的研究中提出了包含运动物质的膨胀宇宙概念，并且还与爱因斯坦有过交流。但爱因斯坦不愿意相信这个结果，而是去努力地修改自己的方程，以确保牛顿时代人们所相信的静态永恒宇宙。

早在哈勃的研究发现以前，乔治·勒梅特就对爱因斯坦的广义相对论进行着大量的计算研究。勒梅特在研究后认为，宇宙是正在膨胀的。由于他的研究报告发表在当地，几乎没有比利时以外的天文学家关注，所以该相关研究在当时并没有引起大多数人的注意。

宇宙持续不停地膨胀，现更加速膨胀

在爱因斯坦看来，勒梅特的研究计算并没有什么问题，但他拒绝宇宙膨胀的假说。直到勒梅特与爱因斯坦在索尔维会议上的第四次交流，这一次勒梅特在会议上详细地阐述了宇宙的变化，并指出宇宙射线可能是最初“爆炸”留下来的痕迹，爱因斯坦这才真正的接受了大爆炸假说。

后来爱因斯坦才坦言到，自己曾经为了寻求牛顿时代静态宇宙的广义相对论方程的解，所添加的宇宙常数是他一生中所犯的最大的错误。

随着后来物理研究的深入，天文学也在不断地进行更新，宇宙模型的建设也越来越接近我们今天所熟知的样子。

今天我们了解到的宇宙基本上是广义相对论研究下的结果，宇宙的膨胀不像日常生活中看到的那样是直观的爆炸或者膨胀。这个概念必须抽象地去理解，它是宇宙的一个属性，发生在整个宇宙中，而不是宇宙的一部分。因此人们也无法从内部观察到膨胀的具体过程，同时科学家相信也没有所谓的外部可以进行观察。

弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克方程的度量膨胀建模是广义相对论的精确解，它描述了一个同质的、各向同性的、膨胀的宇宙。科学家们这才利用该方程完成了大尺度空间上的宇宙模型建设。

根据后来的暴胀理论，宇宙在大爆炸之后的一瞬间，突然开始膨胀，其距离至少膨胀了10倍的三个维度。这相当于把长度为1纳米的物体瞬间扩大至10.6光年长，在此后的时间里，这种扩张仍在继续，并且还在不断加速。

但是科学家并不知道这种膨胀究竟是如何持续下去的，因此在后来的研究中，天文学家引入了暗能量的概念。目前的科学界认为，宇宙的最终命运取决于它的整体形状，以及它所包含的暗能量多少、暗能量密度如何响应宇宙膨胀状态。

最近的研究显示，从大爆炸后75亿年开始，宇宙的膨胀速率可能一直在增加，这与开放宇宙理论相符合。不过，威尔金森微波各向异性探测器的测量表明，宇宙的形态不止一种。

先来看看开放宇宙，这种形态下的宇宙空间几何形状是开放的，就像马鞍表面那样负弯曲，三角形的内角和小于180°。并且不相交的线永远不等距，它们有一个距离最小的点，否则便会分开，这种宇宙的几何形状是双曲线的。

开放宇宙即便没有暗能量，负弯曲形态下的宇宙也会永远膨胀，引力对膨胀的制约作用可以忽略不计。如果有暗能量的存在，膨胀不仅会继续，而且还会加速。这种状态下的宇宙，它所面临的终极命运要么是普遍的热寂或是大冻结。

宇宙的三种可能的几何形状

如何去理解大冻结和热寂呢？我们可以先来看看热寂，这其实是一种热力学定律下的终结，宇宙进入了最大熵的状态。一切都是均匀的，没有梯度，所有一切运动都停止，宇宙最终的温度达到了最小值。

而大冻结是宇宙在持续膨胀中渐渐地接近绝对零度的情景，宇宙中的所有天体都会因燃料耗尽，包括黑洞的蒸发，随着时间的推移，霍金辐射也会消失。

由暗能量引起的加速度最终会变得异常强大，以至于它完全压制了引力、电磁力和强结合力的影响。开放宇宙还可能出现大撕裂，当前的哈勃常数定义了一个宇宙加速度，星系之间的重力结合会因这种宇宙加速度变化增加它们之间的空间。

哈勃常数将会稳步增加到无穷大，最终导致宇宙中的所有物质都被分解成未结合的基本粒子、辐射，然后宇宙成为一个有效的奇点。

宇宙是由一个奇点膨胀到现在的状态

如果宇宙常数为负的话，对应于负的能量密度和正压，那么宇宙的终极命运就会导致开放的宇宙重新坍缩到“大紧缩”状态，也就是“封闭宇宙”。

在封闭宇宙中，空间的几何形状会像球面一样是完全封闭的。三角形的内角和超过180°而且没有平行线，所有的线条最终都会相遇。

该宇宙所要面对终极命运是大紧缩，这种结局和最初的大爆炸完全相反。该理论假设下，宇宙的平均密度会阻止宇宙的膨胀，具体结果未知。科学家假设了一个简单的可能性，那就是在这最后，宇宙会坍缩为一个无量纲的奇点，回到最终的尺度。

这种情况允许宇宙回到大爆炸之前，并会创建一个循环模型，这个模型也被称作“震荡宇宙”。该循环模型下的宇宙可以由无限序列的有限宇宙组成，每个有限宇宙都以大紧缩结束。

但问题是这样的宇宙不符合热力学第二定律，因为熵的积累会在一个又一个震荡中积累，最终宇宙将走向热寂。由于目前并没有科学证据证明宇宙是封闭的，因此科学家基本上放弃了这个想法。

最后是平面宇宙，这也是当前宇宙模型中最令人接受和信服的一个宇宙，不少科学家都认为宇宙是“平坦”的，但不要从一般意义上的“平坦”去做理解，该“平坦”被解释为平行线保持平行。

如果宇宙的平均密度正好等于临界密度，即Ω=1，那么就会出现平坦宇宙。这就像欧几里得几何一样，三角形内角和为180°，平行线连续保持相同的距离。根据威尔金森微波各向异性探测得到的测量结果证实，宇宙在0.4%的误差范围内是平坦的。

如果没有暗能量的影响，平坦的宇宙会永远地膨胀下去，但会在不断减速的速度下膨胀，最后膨胀速度趋近于零。如果有暗能量的作用，宇宙膨胀速度会因引力的作用出现减慢，但随着膨胀中的引力作用减弱，最终速度增加。平坦宇宙的终极命运最终会与开放宇宙的结局相同。

所以综合上述所有存在的可能，我们可以看到，这三种情况最终都证明宇宙会消亡。尽管消亡的方式各有不同，并且有可能会出现反转，但无一例外都会彻底消失或是完全停止。

虽然天文学的研究在不断地发展，但是我们仍然对宇宙知之甚少， 也许在未来这些结果都可能会被改变。尽管这些结局看起来都很悲观，对于人类来讲，我们可以去追寻宇宙中的任何一种可能，然后去试着改变自身的存在。

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你的力量，与外在无关，与人类通常所认为的强势和控制无关。你的力量，在你内在，是你的独立与自信、是你的爱、是你的自我掌控能力，是你全然自我的本源。

当你依赖于外在，无论是他人，还是为外界对你的看法、肯定所动摇。当你有所依赖，你就交出了自己相应的力量，交由外在掌控。因此你会感到无力、无助、恐惧、害怕...

不必评判自己，一切都是体验。经由经历失去，你方能体验到失去的是什么，而后了解那是什么。而力量的交出、收回，亦完全在你，在于你的自由选择，你的自由意志。

你的自由意志亦是你的力量，而且是宇宙赋予你的最高力量、只属于你内心的力量。在这力量下，一切平等而合一。

在这力量下，你发现：你选择你所是，你创造你所是，你决定你所是。你是自己完全的掌控者和决定者。

没有人能伤害你，除非你同意；没有人能替你决定，除非你同意；没有人能左右你的爱和选择，除非你同意……

你的力量不在你之外的任何地方，除非你认为它在你之外。力量源自于独立。独立象征着你不再把任何关于你的决定权交予他人，意谓着你掌握着自己所有的力量，你有着完全的自我掌控权，那是你自本源带来的灵魂深处的力量。

力量是爱和开放。当你不再依赖外在，回归于内心的独立，连结内心的本源，你自然会连结到本源那神圣的力量。你会知晓，最高的力量，源自于合一，源自于心中的爱，而非恐惧。你会真正开放自己的心给他人，给这个世界，因为你已知晓，你就是那爱。你无所畏惧，因没有什么能够真正伤害你。

当你寻回你的力量，你会更具开放和包容，因你知道，你已无所畏惧。你会更容易包容和接纳那些你曾经难以接受的观点和现象，因它们不再能伤害你。你的心更加柔软和开放。真正的力量，不是对抗，而是爱，是敞开心怀的接纳和包容——那是宇宙的力量，合一的力量。

不要向外在去寻求你的力量。忆起你的心，忆起你心中那颗神圣闪耀的钻石粒子——你神的本质。忆起你就是那爱——神之爱。忆起，你就是那独立而自由的灵魂，从来都是。

你从不需要依靠任何外在，你就是那神之本源光芒的协同创造者，如此地光辉而自由，如此荣耀。你决定了自己想要的体验，进而实现它。你决定着自己的一切。你的时光是永恒，你的自由是永恒，你的探索嬉戏亦是永恒。

当你回归自己的心，当你重新融入内在那合一的爱，你会忆起自己真正的力量之源——爱，那浩瀚无边、容纳一切的宇宙基石。你会忆起自己如何使用这力量，经由爱的意志。你会忆起自己即是那创造，自己即是那力量，自己即是那源头。

你所寻求的力量、爱和平安，皆在你心中。这是你自己设计的藏宝游戏，只是你忘记了。即使有时看起来你已把它们交给他人来决定，事实也不是这样。那是你所体验的幻象，是你自己要求和设计的。只是你认为它不在，它就看起来不在了。你认为它被你交了出去，那么它就看起来如此。

一切都取决于你的决定。事实上，它们一直都在你心里。当你把心念幻象的帷幕消除，就会发现它们还好好地呆在那儿。

此刻，静静地，感受你的心……满溢着最初源头的神圣光芒……如此宁静，充满着自由、爱、喜悦和平安……你在外面所遍寻不到的力量。

因为，你才是一切的根源！

要想改变一切，首先改变自己。看清自己所是的样子，忘记自己过去的故事。回到自己当下的位置，领悟这世界只有你自己。

让你烦恼的人，是来帮你的人。让你痛苦的人，是来渡你的人。让你讨厌的人，恰恰是你人生的大菩萨。让你怨恨的人，是你生命的贵人。他们都是你自己的不同侧面，都是另一个你自己。相反，你爱的人，是常常给你制造痛苦的人。你喜欢的人，也是常常给你带来烦恼的人。因为他们也是你的影子，让你老也抓握不住。

这个世界，你从来面对的不是别人，只是你自己。你所爱、所恨、所欣赏、所耻笑，都不是别人，都是你自己。你变了，一切就变了。你的一切，都由你自己创造出来。

你是阳光，你的世界就充满阳光。你是爱，你的世界就充满爱。你是快乐，你的世界就充满欢声笑语。你每天抱怨、挑剔、指责、怨恨，你伤害不到别人，只能伤害自己，让自己更接近地狱。

一念天堂，一念地狱。心在哪，成就就在哪。

我们也要明白还有宇宙法则

人有两次生命的诞生，一次是你肉体出生，一次是你灵魂觉醒。当你觉醒时，你将不再寻找爱，而是成为爱，创造爱！当你觉醒时，你才开始真实的、真正的活着！

我们生活在这个由“有形”与“无形”所构建的世界里。清楚宇宙运行的规则，才能更好的掌控自己的人生。

一天，你开车赶着去会见重要客户，路上看到一对年老夫妇的汽车爆胎了。你因为赶时间不想管，但又觉得必须管，于是你停下车帮他们换轮胎。你把轮胎换好了，老人家想付你一笔钱表示感谢，你婉拒了老人家，祝他们好运；然后你继续上路。

当你赶到约会地点，却发现客户比你来得还晚，而且客户很爽快地就和你签了协议。

你会不会觉得很走运呢？但这不是运气，这就是 宇宙法则。

以下13条宇宙法则，让你明白其中的奥秘。

世界上没有一件事是偶然发生的，每一件事的发生必有其原因。这是宇宙的最根本定律。人的命运也遵循这个定律。

认同因果定律的不仅是佛教，还有基督教和印度教、灵修的几大派系等等。古希腊哲学家苏格拉底和大科学家牛顿等人，也认为这是宇宙最根本定律。

人的思想、语言和行为都是“因”，会产生相应的“果”。如果“因”是好的，那么“果”也是好的；如果“因”是坏的，那么“果”也是坏的。

人只要有思想，就必然会不断“种因”，种“善因”还是“恶因”由人自己决定。所以欲修造命运者，必须先注意和明了自己的每一个想法（起心动念）会引发什么样的语言和行为，由这些语言和行为会导致什么样的结果。

人的心念（思想）总是与和其一致的现实相互吸引。

比如：一个人如果认为人生道路充满陷阱，出门怕摔倒，坐车怕交通事故，交朋友怕上当，那这个人所处的现实就是一个危机四伏的现实，稍有不慎，就真的会惹祸。

宇宙本身就是由能量构成的，万物都是同频相吸。你发出什么样的频率，就会吸引什么样频率的人、事、物来到自己的身边。也就是我们常说的：想什么就来什么，越怕什么就越发生什么。

人所处的现实是人的心念吸引而来的，人也被与自己心念一致的现实吸引过去。这种相互吸引无时无刻不在以一种人难以察觉的，下意识的方式进行着。

一个人的心念是消极丑恶的，那他所处的环境也是消极的，他身边的人也是同类的；一个人的心念是积极善良的，那他所处的环境也是积极善良的、他也会吸引积极善良的人来到身边。

人如果能控制自己的心念（思想），使之专注于有利自己的、积极的和善良的人、事、物上，那这个人就会把有利的、积极的和善良的人、事、物吸引到其生活中去，而有利的、积极的和善良的人、事、物也会把这个人吸引过去。

所以控制心念（思想），是命运修造的基本思路。

做事之前先学做人，做人谨记时刻修心。

人如果真正深信某件事会发生，那不管这件事是善是恶、是好是坏，这件事就一定能会发生在这个人身上。

比如一个人深信积极的事物一定会发生在自己身上，积极的事物就一定会发生。又如果一个人深信自己命不久矣，那这个人很快就会死去。

所以用好的信念，取代不好的信念，是命运修造的原则。

好的信念是一种福报，想给自己积攒福报，也需要先建立好的信念。如此形成一个良性循环，生活就会越来越和顺。

人只有在心态放松的情况下，才能取得最佳成果。任何心态上的懈怠或急躁，都将带来不良结果。

什么心态是最佳心态呢？答案是越清明无念越好！

把目标瞄准在你想要的理想人格、理想境界、理想人际关系和理想生活上；不要老惦记着这些东西什么时候到来，放松心态、全力努力、做好你该做的，这些东西就会一个个的来到你的身边。相反，你如果越执着，越焦虑你就越不能得到理想的结果，甚至会得到相反的结果。

举个例子：大热天晚上停电，你躺在床上大汗淋漓，睡不着觉得备受煎熬，老在想着这该死的电什么时候才来。电总是在你着急的时候偏偏不来，但当你最后受够了，人清静安定自然凉快了、快沉沉睡去的时候，电就来了，突然间你的房里灯火通明，电风扇转起来了。

这不是巧合，不是迷信。这是定律，这是放松定律。《了凡四训》中云谷禅师要了凡先生念准提咒要达到无念无想的地步，就是这个道理。

值得注意的还有：所谓的无念并不是心里一个念头也没有，而是有念头但不驻留，“无所住而生其心”。

人不能改变过去，也无法预知将来。我们只活再现在，我们能决定、能改变的只有此时此刻的自己。自己的心念、语言和行为。过去和未来都不存在，只有当下此刻是真实的。

所以修造命运的专注点、着手处只能是“当下”，舍此别无他途。

根据吸引定律，如果人总是悼念过去，就会被内疚和后悔牢牢套在想改变的旧现实中无法解脱；如果人总是担心将来，人的担心就会把不想发生的情况吸引进现实中来。

正确的心态应该是不管命运好也罢坏也罢，只积极专注于调整好当前的思想、语言和行为，命运会在不知不觉中向好处发展。

为了达成某个目标，我们需要付出100%的努力。

其中20%的结果会在我们的努力中或者结果中显现。其余的80%是不可见的，或者暂时不会立刻见到，但它会在后续的生命中持续影响着我们、回报着我们。

这是个非常重要的定律，很多人在追求目标的时候，由于久久不能见到明显的成果于是失去信心而放弃。

须知命运修造是长久的事，要有足够的耐心。

不要期待付出100%的努力就立刻得到100%的回报。只要我们做的方向正确、心念正确、足够的坚定，我们就会收到所有的回报。

宇宙的时间与智慧，不是当下的我们所能完全看见的。量的积累，持续的努力，才能达到质的转变。我们所做的一切，都在以各种形式回报反馈到我们的身上，这也是宇宙的法则之一。

我们每一个人，都会到应得到的一切，而不是想得到的一切。

这个“应得”的，就是我们做了什么、想了什么、发送了什么样的信念出去，我们就会得到什么样的回报。

云谷禅师对了凡先生所说的拥千金者值千金，应饿死者必饿死，就是这个道理。我们所拥有的一切，都不是白白得来的，都是应该得来的。同样，如果我们没能得到，那证明我们想要的并不是我们应得的。

“利他”就是，成全别人，让他人得好处。如果你事事处处为他人着想，为别人造福，最后最受益的人，就是自己。

利他不是牺牲自己或者忽视自己，利他是经由生命的关系，付出与收获的能量循环，建立自身更大的价值。

例如：你让身边的人都幸福快乐，那最后最幸福快乐的人，一定是你自己。你成全他人的成就与成功，那最后获得最大成就的人，也是你自己。

又例如：有些公司创立的目的只是赤裸裸地追求最大利润，这些公司往往昙花一现，一两年内就消失；而那些致力于为客户为社会提供优质服务和优质产品的公司往往长盛不衰，越做越大。

这就是不利他，则损己的定律。

值得一提的是，利他定律中提高自我价值和提高他人价值往往是同时发生的，当你在提高别人价值的时候，你的自我价值马上就提高。

施与受的定律就是能量守恒的定律：你布施出去的任何东西，终将成倍地回报到你身上。

例如：你布施金钱或物质，你将会成倍地获得金钱或物质回报；你布施欢喜心，让他人衷心愉悦，你将会成倍地得到他人回报给你的欢喜；你布施安定，让他人心安，你将会成倍地得到安乐。

同样，如果你施加于别人的是不安、憎恨、怒气、忧愁，你将成倍地得到这些回馈。

这个原则是说：你给与的时候越不图回报，你的回报越大。

宇宙是一台无比精密的精算器。你给与出去的任何东西，最后都会以各种形式回到你的身边。当你带着一颗纯洁纯正的心去给与，完全没有私欲和妄念，那回到你身边的，也会是最纯正丰厚的回报。

所以请记住：施比受更有福，施本身就是很大的福，而无需从受者处获得回报。给大象（施）称重量，大家说如果再给大象加一条丝巾（回报），大象的重量会增加多少呢？

学会真正的爱自己爱自己：不是自恋，不是自私自利是无论贫穷富有疾病或健康都依然爱自己接纳自己，一个人如果连自己都不爱，那么他没有办法去爱任何人。你只有先学会爱自己，拥有爱的能力，才能去爱别人，才能去爱世界。你才可能有真正的欢喜、安定和无畏，才可能有广阔的胸襟。

你如果连自己都不爱，那么你是无法真正去爱任何人的。这点非常重要。

有些人把爱自己等同于自私自利，这是误解。如果仔细体会，就会发现你如果对自己不喜欢、不满意，就会很容易生出嫉妒心和怨恨心。自己也是众生中的一员，爱众生的同时为何把自己排除在外？

所以请先好好认识自己，先跟自己做好朋友，再谈爱其他众生。

如果把消极思想比作一棵树，那么其树根就是“嗔心”，把这个树根砍掉，则这棵树就活不长。要砍掉这个树根，必须懂得如何宽恕。

第一个需要宽恕和原谅的对象是父母，不管你的父母对你做过或正在做什么不好的事，都必须完全、彻底地原谅他们。

第二个需要宽恕的对象，是所有以任何方式伤害过或正在伤害你的人，记住你无需与他们勾肩搭背嘻皮笑脸，你无需与他们成为好朋友，你只要简单地、完全地宽恕他们，就可以砍掉消极之树的树根。

第三个需要宽恕的对象，是你自己。不管你过去做过什么不好的事， 都要去原谅自己，诚心的忏悔和悔悟即可，犯错需要的是修正而非惩罚。

宽恕和原谅不是为其他任何人。而是为我们自己。为让我们自己在生命中，不要时刻背负着痛苦与怨恨的包袱；为让我们自己获得真正的解脱；为我们自己，不会时时刻刻被怨恨和负面所吞噬、所负累。

作为人，我们每个人都必须对自己的一切负责。

我们需要明白，我们的生命是我们自己的，不是他人任何人的。我们需要为我们的生命负责；为自己的选择负责；为自己的错误负责；为自己的行为、话语、心思意念负责。

当人对自己采取负责任的态度时，人就会充满力量，会不断的向着更好的方向去前行。也只有为自己负责，才能活出真正的生命，不会事事出处依赖他人、不会总把自己摆在受害者的位置上等待拯救、不会总停在原地怨天尤人。

请时刻提醒自己：我对自己的一切言行、境遇和生活负完全的责任。

原文标题：宇宙的一切，都源自这个“扭曲”的过程

138亿年前，宇宙大爆炸拉开了宇宙演化的序幕。而在此之前，是一个短暂但更具爆发性的阶段：宇宙暴胀。宇宙大爆炸是如何发生的？在这两个阶段之间，最初的宇宙又经历了什么？现在，这些物理学家似乎在实验室中找到了答案。

根据宇宙大爆炸理论，大约138亿年前，一个无限小但密度无限大的“火球”爆炸，火球中的物质在膨胀过程中逐渐冷却下来，通过各种反应，形成了今天由恒星、星系以及各种物质组成的复杂宇宙。

这段文字描述的，是我们熟悉的宇宙诞生图景。但在此之前，又是什么过程导致了大爆炸的出现？

物理学家相信，就在大爆炸导致宇宙不断膨胀之前，存在另一个更具爆发性的阶段：宇宙暴胀（cosmic inflation）。这个过程持续的时间不超过一万亿分之一秒，这时低温、均匀的粘稠物质呈指数暴胀。随后，大爆炸发生了。婴儿期的宇宙以相对缓慢的速度扩张，形成了更加多样化的宇宙。

最近的一些观测分别支持了大爆炸和宇宙暴胀理论。但由于这两个过程之间的根本差异，物理学家始终无法证实，这两个过程的衔接是如何实现的。

现在，来自麻省理工学院、凯尼恩学院等研究机构的物理学家在一项发表于《物理学评论快报》（https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.171301）的研究中，全面模拟了早期宇宙的中间状态。这个被称为“再加热”（reheating）的中间状态在暴胀阶段的末期出现，可能连接了宇宙暴胀和大爆炸过程。他们认为在再加热过程中，宇宙暴胀产生的低温、均匀的产物被搅成了一锅炽热混沌的“汤”，而这正是宇宙大爆炸的开端。

“暴胀后的再加热阶段，为宇宙大爆炸创造了条件。在某种意义上，它还为大爆炸准备了‘炸药’，”麻省理工学院的物理学教授David Kaiser指出，“在这个过渡阶段，物质开始分散开，其运动方式也变得复杂起来。”

Kaiser和同事详细模拟了在暴胀末期的混沌时期，多种形态的物质间的相互作用。他们的模拟结果显示，引发了暴胀的强大能量可能在非常短的时间内被重新分配，产生大爆炸所需的条件。

研究团队发现，如果在极高能量的条件下，量子效应改变引力对物质的作用，会使上述能量的转变更快、更高效。但这偏离了爱因斯坦的广义相对论所预测的物质与引力的作用方式。

“这项研究让我们可以叙述从宇宙暴胀到大爆炸再到后期宇宙演化的完整图景，” Kaiser称，“根据已有的物理学研究，我们可以追溯完整的宇宙演化过程。可以说，这是一种形成今天的宇宙的可能方式。”

20世纪80年代，麻省理工学院的物理学教授Alan Guth最先提出了宇宙暴胀理论。该理论预言宇宙始于一个极小的，相当于千亿分之一质子大小的点。这个点中充满了超高能量的物质。极高的能量使得内部的压力产生了暴胀的驱动力——斥力。这种斥力对婴儿期宇宙的作用，如同点燃导火索的火花，使得宇宙加速膨胀，在万亿分之一秒内膨胀至原始体积的1026倍。

Kaiser和同事设法在实验室中模拟出了再加热阶段初期的可能状貌。“再加热阶段初期的特点是共振。一种占主导地位的高能物质在空间中，以与自身同步的方式有规律地来回振动，并爆发性地产生了大量的新粒子，”Kaiser指出，“这种行为不会持续太久，一旦它开始向第二种物质形式传递能量，它在空间中的摆动就会变得起伏不定。我们想通过模拟测定，这种共振效应被打破、产生的大量粒子散开并达到热平衡的大爆炸状态，需要多长时间。”

计算机模拟的结果呈现在一个巨大的网格上。研究人员追踪了在不同条件下，网格上不同物质的能量与分布如何随时间改变。模拟的初始条件基于一个特定的模型——一套对宇宙暴胀期间物质分布的预测。

科学家在众多候选模型中选择了这种特定的膨胀模型，因为其预测结果与对宇宙微波背景辐射的测量结果高度契合。宇宙微波背景辐射是在大爆炸仅仅38万年后的辐射余晖，因此科学家认为其中包含了暴胀期的痕迹。

该模拟追踪了两种可能在暴胀中起支配作用的物质的表现，它们非常类似于几年前发现的希格斯玻色子。

在运行模拟程序之前，研究团队在该模型对引力的描述中加入了轻微的“扭曲”。尽管引力对普通物质的作用遵循广义相对论的预测，但对于更高能的物质，比如被认为在宇宙暴胀时期存在过的物质，情况有些许不同。它们受引力作用的方式受到了量子力学修正。

根据广义相对论，引力的强度是一个常数，这被物理学家称为最小耦合。这意味着无论某种特定粒子的能量高低，引力对其作用的强度遵循一个常量。

然而，在宇宙暴胀预言的极高能条件下，物质与引力的相互作用更加复杂一些。根据量子力学效应预测，作用于极高能物质时，引力的大小会在时空中发生变化。这种现象被称为非最小耦合。

Kaiser和同事在暴胀模型中包含了非最小耦合项，并观测了当他们将这种量子效应正向或反向作用时，物质和能量分布的变化。

最终他们发现，量子修正的引力效应影响越显著，大爆炸中低温均匀的物质向炽热、多样的物质转化的速度就越快。

通过调整这种量子效应，他们可以使这种关键变化持续2~3个“e-folds”（e-fold指宇宙膨胀约两倍所需的时间）。亦即，他们在2~3个e-folds的时间内模拟了再加热阶段。作为对比，暴胀本身持续约60个e-folds的时间。

“再加热是一个疯狂的时期，一切都走向了失控，”Kaiser描述道，“我们的结果说明，再加热时期物质之间的相互作用是如此之强，而这样的作用退散的速度也很快，这为宇宙大爆炸创造了完美的舞台。我们之前没有预测到这样的结果，但这正是基于已有物理知识的模拟所展现的。这对我们来说是令人激动的。”