宇宙为何在膨胀？多重量子场产生暗能量，让宇宙“分崩离析”

大约100年前，科学家们发现：我们所处的宇宙并不是像想象中那样永远不变的，它是在膨胀的。这个发现打破了人类一直以来的误解，也轰动了整个世界。

1929年，美国天文学家埃德温·哈勃通过观测发现，天体远离我们的退行速度与它们和地球之间的距离成正比，由此提出了著名的哈勃定律。在后来的观测中，科学家们发现：宇宙的膨胀速度并不恒定，而是在加速膨胀。从宇宙微波背景辐射到重子声波振荡再到宇宙中的空洞，都从不同的角度证明了这个现象。

这就令人非常困惑：按说宇宙中有这么多的天体，彼此之间具备相当巨大的引力。为何宇宙没有在引力的作用下凝聚在一起，反而会彼此远离、甚至还加速膨胀呢？

为此，科学家们提出了一种猜想，那就是暗能量的理论。他们认为，宇宙中可能存在着一种我们目前还检测不到的暗能量，它可以提供斥力，这是导致宇宙膨胀的原因，也是避免了宇宙在大爆炸的瞬间就被引力拉回来的关键。

关于暗能量本质的猜想，科学家们也提出了多种理论。其中一种说法认为：暗能量可能是一种量子场。这个概念相对来说还是比较合理的，因为场本来就是一种充斥在所有空间的存在，并且能够产生力和粒子。因此，一种量子场在整个宇宙空间提供一种斥力，也是能够理解的。

不过，这种想法也不是无可撼动的，它也有一些不能解释的地方。要想解释这个问题，我们首先要讨论一个理论，那就是弦理论。

我们知道，弦理论是万有理论的重要候选者，是被认为最有希望将相对论和量子力学协调起来的理论。弦理论的支持者认为，我们宏观世界上所存在的所有物质，归根结底在最微小尺度都是一根根极其微小的弦，通过不同形式的振动所形成的粒子而构成的。

而且，这些弦的振动不是发生在三维空间，而是需要更高的维度才行。然而，我们的宇宙是三维的，怎么解释这里的矛盾呢？弦理论的支持者认为，这是因为其他维度都非常微小，而且被蜷缩了起来，所以我们观察不到。但是在这些维度里，弦却可以大显身手，变化多端，最终形成了我们今天看到的宏观世界。

这也是目前弦理论所面临的一个比较关键的问题，那就是这些多出来的维度到底是如何蜷缩起来的仍然没有被完美解释，这也是导致弦理论始终受到一些人质疑的关键问题之一。有一些理论认为，这些维度的蜷缩方式有多达10^200个，其中每一种蜷缩的模式都能够产生一整套完全的物理学机制，而统治我们这个宇宙的物理学机制只是其中之一。

问题在于：是其中哪一个呢？

这也是弦理论的支持者们目前正在努力的方向之一，那就是将其中与弦理论有关的部分提取出来，并且剔除掉一些确定与我们这个宇宙无关的维度配置。

在这个过程中，有一个问题浮现了：科学家发现，由量子场产生暗能量的理论似乎和我们目前对于弦理论其他方面的理解是矛盾的，二者并不能同时成立。

然而，暗能量的存在是我们真实感受到的，因为宇宙的确在膨胀，而且是加速膨胀。那么，弦理论错误了吗？有些科学家也不想接受这个解释，因为这意味着我们对于万有理论的研究可能又要回到起点了。

最近，也有科学家提出了另一种观点：或许我们在理解暗能量的时候，受到了一些思想束缚——为什么暗能量就只能是一种量子场导致的呢？难道它就不可能是多个量子场共同作用所产生的结果吗？

这个想法听起来可能有些不可思议，但我们没有证据能够推翻。尽管物理学家们一直希望能够用一个统一、简单的理论解释所有宇宙中的现象，但这并不代表着宇宙就会为了满足人类的需求而变得简单。宇宙法则就是宇宙法则，不会以人的意志为转移。

如果暗能量的产生真的是来自于多个量子场的作用结果，那么这样的量子场就避免了与弦理论相矛盾的尴尬局面。

光说是不够的，这样大胆的猜想，也需要更加有力的证据才可以，这也是这些科学家们接下来需要努力的方向。

（图片说明：图为科学家绘制的宇宙在不同方向上的膨胀速率地图，中心点为银河系中心，紫色和黑色代表膨胀较慢，越偏黄意味着膨胀速度越快）

有趣的是，根据这样的暗能量模型，科学家推测：宇宙中的暗能量可能会以不同团块的形式存在于太空之中。这对于人类的星际航行来说，是一件好事。如果我们能够找到小一点的暗能量团块，然后再找到附近一个较大的暗能量团块，那就可以利用二者之间的“落差”，实现航天器的加速。

而这个理论对于整个宇宙来说，没有什么影响，暗能量仍然会在整体上提供强大的斥力，促使宇宙进一步膨胀下去。而局部暗能量的涨落，就会导致星系团宇宙空洞的产生。

总之，这样的理论需要更多的推导以及实际的观测。或许当更加先进的望远镜发射升空之后，我们就能够找到答案了。