宇宙大爆炸之前是啥样的？
本文要讲的大爆炸，不是这个大爆炸…… 图片来源：维基百科
宇宙膨胀，就好像一个膨胀的球。图片来源：Phys.org
宇宙大爆炸之前，是什么过程引发了大爆炸呢？图片来源：solarviews.com
前传四大剧本：暴胀弦气火劫反弹
早期宇宙第一大剧本叫暴胀。暴胀宇宙学认为，宇宙早期加速膨胀。
吃瓜群众：“牛顿说了，引力是吸引的，所以宇宙不能加速膨胀。”
暴胀宇宙学，关键在于宇宙加速膨胀。现在的宇宙，就正在加速膨胀。图片来源：Coldcreation
暴胀宇宙学获得了巨大的成功和大多数物理学家的青睐。不过，除了暴胀，也有几个其它候选剧本，在一定的设定下也能解释目前的观测。
宇宙早期有可能是另一个宇宙，缓慢收缩然后再反弹膨胀。图片来源：pbs.org
大爆炸前传，到底闹哪样？
说了半天，这么多剧本，到底演哪个？
假如说一个电影预告片足够高清并且没有穿帮，那么应该会找到些时间的蛛丝马迹。比如眼尖的观众发现，有个演员戴的表上显示了日期，把预告片按这个表显示的日期顺序重排一下，问题解决，妥妥剧透。（演员：我去年……）
原初宇宙中重粒子的振荡可以被用来作为标准时钟，以此揭示宇宙大爆炸的起源。图片来源：王一、陈新刚
换句话说，把早期宇宙不同剧本中重粒子关联函数的理论预言，和未来对宇宙密度关联函数测量的实验数据相比较，其符合程度，就是区分早期宇宙不同剧本的跑分。
吃瓜群众：“没图没真相！”
好吧，你赢了，不同剧本理论上长这样。
理论终归是理论。这个跑分方法对未来实验技术提出了严峻的挑战。前面我们打比方的时候说，预告片要足够高清，以至于能看清个表。宇宙学中，为了给宇宙的密度拍出全高清预告片，还有待微波背景辐射、望远镜巡天、21厘米谱线等各种观测手段的发展。
全程高能！早期宇宙对撞机
吃瓜群众：“你一个搞宇宙学的，忽悠啥粒子物理？尼马！”
尼马：“喊我干啥？”
你心中的尼马可能是这样的：
但物理学家心中的尼马可是这样的：
此人全名尼马·阿尔卡尼-哈米德，乃美国普林斯顿高等研究院教授，同时还是中国高能物理前沿研究中心主任，江湖人称“头脑中的想法之多，装满了全息熵限”（于是脸上也仿佛露出了迷之微笑呢）。所以不要动辄一万头草莽的尼马呼啸而过，头脑中信息太多，小心形成黑洞毁灭地球。
要是发现的重粒子能和我们的计算对得上号，那么说明，粒子物理标准模型跨越了这么多能标还是没啥长进。这事听起来挺沮丧的。不过，“林间花自飞，物理不应悲”，也不是说人造对撞机实验上面就没新物理了。新物理可能藏在对暴胀不敏感的地方。这对于人造对撞机上去哪儿找新的粒子物理，具有参考价值。
要是发现的重粒子超出了我们的计算，那就出大事了。自从粒子物理标准模型创立，四五十年来，对撞机上发现的所有粒子还没有超出粒子物理标准模型。要是宇宙对撞机撞出一个（或者撞出一窝，多多益善），那就是在遥远的能标上，点亮了新物理学的星星之火。撞出的究竟是个啥？粒子物理中那么多超越标准模型的理论，穿上马甲秀一秀，总有一款适合你！
您看，大爆炸以前已经闹成这样了，还不赶快造台望远镜去看热闹走起~~
来源：科学人