科学探索|宇宙大爆炸会重复发生吗？宇宙大爆炸会重复发生吗？|

据国外媒体报道，自从罗杰·彭罗斯2020年获得诺贝尔奖以来，许多人都对他提出的共形循环宇宙学（简称CCC）产生了兴趣。虽然我们可能没有资格质疑诺奖得主，但彭罗斯本人也公开表达过对弦理论和当代宇宙学的疑虑。
所以我们对共形循环宇宙学发表几点看法，应该也没什么问题。首先，共性循环宇宙学究竟是什么意思？我们对“宇宙学”这个词应该都已经很熟悉了，这是一套研究整个宇宙历史的理论。“循环”则意味着它会以某种方式重复发生。彭罗斯将每次循环称为“永世” 。每个永世都以大爆炸作为开始，但并不会以“大挤压”作为结束。

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宇宙从膨胀转变为收缩后，所有物质最终都会挤压到一起，俗称“大挤压” ，相当于逆向的大爆炸。但在共形循环宇宙中，大挤压并不会发生。相反，宇宙的历史会逐渐消减，物质也会变得越来越稀薄。接下来还要解释什么叫“共形” 。有了共形，我们才能从物质变得极其稀薄的永世末端、跨越到下一个永世的开端。
共形缩放是指在保持所有相对角不变的情况下发生收缩或扩张。利用共形缩放，可以将拥有无限体积的东西转化为有限体积。
举个简单的例子。假设有一个无限大的二维平面和一个半球。从这个无限平面上的每一个点出发画一条线，与球心相连。再将每条线与球体的相交点投射到下方的圆盘上。这样一来，你就将该无限平面上的每一点都投射到了球体下方的圆盘上。
而在彭罗斯的假说中，进行缩放的不仅仅是空间，而是时空。时间和空间一同经历缩放，一个宇宙的结束与下一个全新的开始首尾相接。从数学角度来看，这是完全可以做到的。但我们为什么需要进行这种缩放呢？这和物理学又有什么关系呢？
彭罗斯试图解决的是当代宇宙理论中的一大未解之谜，即热力学第二定律——熵增。我们都知道熵会增加，但既然它会增加，就意味着过去的熵比现在的要小。的确，宇宙刚开始时的熵一定很小，否则就无法解释我们现在看到的现象了。“早期宇宙熵值较小”一般被称作“过去假说” ，由哲学家戴维·阿尔伯塔提出。
目前的理论与“过去假说”非常匹配。但如果这不是假说、而是可以直接从某个理论中推演出这一结论，那就更好了。
为了解决这一问题，彭罗斯首先找到了一种对引力场中的熵进行量化的方法。他早在上世纪70年代就已提出过，熵隐含在威尔曲率张量之中。简单来说，威尔曲率张量是全部时空曲率张量的一部分。彭罗斯指出，威尔曲率张量在宇宙起初应该很小。这样一来，宇宙之初的熵也就会很小， “过去假说”也就说得通了。他将此称为“威尔曲率假说” 。
所以与模糊笼统的“过去假说”相比，如今我们有了在数学上更加精确的“威尔曲率假说” 。和熵一样，威尔曲率刚开始也很小，之后随着宇宙年龄的增长逐渐增加，与恒星、星系等大型天体结构的形成同步进行。
还有一个问题：怎样让威尔曲率变小。这里就是共形缩放发挥作用的时候了。在一个宇宙结束的时候，威尔曲率必然很大，需要通过缩放将其变小，才能为新宇宙的开始做好准备。