据科学研究认为宇宙一直在

最近，科学家通过复杂的计算机模拟发现，除了宇宙的膨胀，宇宙的收缩也能创造出我们今天看到的宇宙的各种特征。而在圆形宇宙中，膨胀和收缩会交替进行。在这个理论中，宇宙没有起点也没有终点。

目前，科学家通常是这样描述宇宙的诞生的:大约140亿年前，宇宙中有大量不知从哪里来的能量。宇宙在短时间内开始迅速膨胀，能量的爆炸使宇宙像气球一样膨胀。这种膨胀大规模地夷平了宇宙中任何有曲率的地方，这也形成了我们今天看到的结果:宇宙可能是一个扁平的几何结构。(虽然有理论认为宇宙可能是一个封闭的球体)物质混合在一起，宇宙似乎几乎没有明显的特征。在宇宙的每一个角落，恒星和星系都是由一簇簇物质产生的，它们也变成了本该光洁的宇宙画布上不起眼的尘埃。

宇宙膨胀理论解释了这一现象，这与迄今为止的所有观测结果一致，大多数宇宙学家也认同这一点。然而，有些人发现，膨胀理论的一些推论可能会令人困惑。大部分地区的Time 空都在不断快速膨胀。这样一来，暴胀必然会导致多元宇宙，也就是无限数量的“口袋宇宙”。有批评者认为，通货膨胀理论可以用来预测任何事情，相当于最终什么都预测不了。"通货膨胀理论没有像预期的那样奏效。"保罗·施泰因哈特说他是通货膨胀理论的创始人，但现在他成了该理论最著名的批评者之一。

近年来，steinhardt等人着手提出了一套关于宇宙形成的不同理论。他们重新获得了圆形宇宙的概念:宇宙周期性地膨胀和收缩。他们希望摆脱BIGBANG的束缚，重现我们今天看到的平坦光滑的宇宙。

最近，steinhardt与一些专门研究重力计算模型的研究人员合作，这些研究人员分析了一个坍塌的宇宙如何改变其自身的结构。而且研究最终发现坍缩宇宙的收缩程度可以超过膨胀程度。无论宇宙在收缩前看起来多么奇怪和扭曲，宇宙的坍缩都能极大地抹平宇宙原有的大部分褶皱。

压缩视野

在过去的一年半时间里，steinhardt与德国马克斯·普朗克研究所的宇宙学家Anna Ijjas合作，提出了一种新颖的圆形宇宙观，或者说是“火宇宙”——这种理论认为宇宙可以在不坍缩的情况下重生。

当人们试图将宇宙的膨胀和收缩可视化时，往往会将宇宙描述成一个气球，并用一个“宇宙比例因子”来描述宇宙的大小变化。此外，还有另一个衡量尺度——哈勃半径，这是我们能看到的最大距离，却一直被忽视。在广义相对论方程中，两个标度因子将独立演化，你可以通过改变其中任何一个因子来展平宇宙。

你可以想象一只蚂蚁在气球上。膨胀就像吹气球，宇宙在膨胀阶段变得光滑扁平。而圆形宇宙在收缩时也能保持平滑。在这个阶段，气球会轻轻收缩，这个过程中的大部分事件主要发生在视界边缘。这就好比那只蚂蚁通过越来越强大的放大镜观察一切，但它能看到的距离却在缩小，所以它生活的世界会逐渐失去特色。

Steinhardt和他的合作伙伴想象了一个可能膨胀了一万亿年的宇宙，这个过程将由一个无处不在(并且是假设的)能量场驱动。(现在我们将把这个场的活跃归因于暗能量。)当能量场最终变得稀疏时，宇宙开始轻轻收缩。几十亿年后，缩小的比例因子拉近了一切(但不是一个点)。这时宇宙的剧变来自哈勃半径，它会迅速变化，最终变得极小。宇宙的收缩为能量场充电，加热宇宙，蒸发其中的原子。随后是向外的反弹和膨胀，宇宙再次循环，获得新生。

在这个反弹模型中，极小的哈勃半径保证了宇宙能够保持光滑平坦。暴胀使宇宙中许多最初的不规则性膨胀成一个真实而庞大的多元宇宙，而缓慢的收缩则挤压它们，最终使它们消失。最终留下的将是一个没有开端，没有终结，没有大爆炸奇点，没有多元宇宙的宇宙。

任意宇宙到我们的宇宙

现在，宇宙暴胀理论和宇宙反弹理论都面临一个挑战，那就是需要证明无论宇宙是如何开始的，两种理论中的能量场都能创造出现在的宇宙。

Ijjas和steinhardt经常批评暴胀理论只能在特殊情况下成立，比如它的能量场需要在没有明显特征和最小位移的情况下形成。理论物理学家已经彻底研究了这些情况，部分原因是这些是唯一可以用黑板和数学解决的例子。根据Ijjas和steinhardt发表的两个前印稿的描述，他们的研究小组在最近的计算机模拟中用温和收缩模型测试了一系列新生宇宙。这些操作对于纸笔分析来说太大了。

通过引入普林斯顿大学专门研究广义相对论计算模型的理论物理学家Frans Pretorius的代码，合作团队探索了不同能量场下宇宙的收缩，包括扭曲和隆起的场，朝着错误方向运动的场，甚至是两部分朝着相反方向剧烈运动的场。几乎在所有情况下，收缩过程都会迅速产生一个和我们一样的宇宙。“只要你让模型自然运行，宇宙在缓慢收缩后就会变得非常平坦平滑。”斯坦哈特是这样说的。

牛津大学的宇宙学家凯蒂·克拉夫(Katy Clough)专门研究广义相对论的数值解，他称这种新的模拟“非常全面”。然而，她也提出，这种分析是最近才利用先进的计算能力实现的，暴胀理论能够处理的条件的完整范围仍然是未知的。“这个理论已经完成了一半的工作，但它仍然需要更多的证据，”她说。

尽管对Iyosh和steinhardt的模型有不同的兴趣，大多数宇宙学家仍然同意膨胀理论不会轻易被击败。"温和收缩理论目前还不是对手."纽约大学的宇宙学家格雷戈里·加巴德兹说。

Ijjas和steinhardt接下来将继续丰富反弹模型——这是一个更复杂的研究对象，其中需要引入一个新的相互作用来再次推开一切。现在Ijjas想到了一个反弹理论，可以通过一种新的物质与时间空的相互作用来完善广义相对论，她推测其中还有其他机制。她计划立即用计算机测试这个模型，以了解这个功能的更多细节。研究小组希望将收缩和膨胀阶段与反弹模型结合起来后，找到一些天文学家可以观察到的独特特征。

尽管合作团队尚未完善循环宇宙的所有细节，但steinhardt仍然非常乐观，他坚信循环宇宙很快会成为多元宇宙的替代理论。“我最担心的障碍已经被克服了，”他说。“我再也不会为此夜不能寐了。”