哈勃极限深空。这幅照片是哈勃在的时间里拍摄的，是我们早期宇宙中最深刻的景观之一。
成像的天空区域是满月角直径的一小部分，但在视野内可以看到近5,500个星系。宇宙是如何形成的？它可能是最伟大的神秘之物，也是所有其他神秘之源。人类最大的问题 - 生命是如何开始的？什么是意识？什么是暗物质，暗能量，重力？ - 源自它。
“所有其他谜团都在这个问题的下游，”天文学家卡尔·萨根的作者和遗称安·德鲁扬说。“这对我很重要，因为我是人，不喜欢不知道。”大爆炸的第一个瞬间被太空望远镜审视| 视频 广告即使试图解开这个谜团的理论变得越来越复杂，科学家仍然被其推理链中一些最关键的环节错误的可能性所困扰。基本的奥秘根据标准的大爆炸模型，宇宙诞生于大约138亿年前的通货膨胀时期。就像一个快速膨胀的气球，它在一小段时间内从小于电子的尺寸膨胀到接近其当前尺寸。
最初，宇宙只能通过能量渗透。这些能量中的一部分凝结成颗粒，这些颗粒聚集成像氢和氦这样的轻原子。这些原子首先聚集成星系，然后是星星，在其火热炉内，所有其他元素都是伪造的。这是科学家描绘的宇宙起源的普遍认可的图景。它是一个强大的模型，它解释了科学家在仰望天空时所看到的许多事物，例如大尺度上时空的显着平滑性以及宇宙对侧的星系均匀分布。但是有一些关于这个故事的事情让一些科学家感到不安。对于初学者来说，宇宙在其历史早期经历了一段快速膨胀期的想法无法直接测试，并且它依赖于宇宙开始时神秘形式的能量的存在，这种能量早已消失。
华盛顿大学的天体物理学家埃里克·阿戈尔说：“通货膨胀是一种极其强大的理论，但我们仍然不知道是什么引起了通货膨胀，或者它是否是正确的理论，尽管它运作得非常好。”宇宙网是如何旋转的 视频 对于一些科学家来说，通货膨胀是大爆炸模型的一个笨重的补充，附加的必要复杂性使其适合观察。这不会是最后一次添加。普林斯顿大学的理论物理学家保罗斯坦哈特说： “我们还了解到宇宙中必须存在暗物质，而现在却是暗能量。” “所以今天模特的工作方式就是你说，"好吧，你拿一些大爆炸，你拿一些膨胀，你调整它以获得以下属性，然后加入一定量的暗物质和暗能量。" 这些事情并没有连贯的理论联系在一起。“斯坦哈特担心宇宙学家更像工程师而不是科学家。如果观察结果与当前模型不匹配，则会将其他组件或修补程序与现有模型相匹配。组件未连接，除了匹配观察之外没有理由添加它们。这就像试图通过从较新但不同的模型中添加新零件来修复旧车。这些部件可能在短期内起作用，但最终，你需要一辆新车。
一个永恒的宇宙近年来，斯坦哈特一直与哈佛大学理论物理学家安娜·伊贾斯（Anna Ijjas）合作，研究标准大爆炸模型的根本替代方案。根据他们的想法，称为弹跳宇宙学，宇宙不仅出生一次，而且可能多次出现在无休止的收缩和扩张周期中。该理论用“大爆炸”取代了“大爆炸”，它平滑地连接了宇宙的收缩和扩张时期，并解决了许多困扰通货膨胀理论的问题。两人声称他们的ekpyrotic或“循环”理论不仅可以解释通货膨胀，还可以解释其他宇宙谜团，包括暗物质，暗能量以及为什么宇宙似乎正在以不断加速的速度扩张。[ 物理学中18个最大的未解之谜 ]虽然有争议，弹跳宇宙学提出了宇宙永恒和自我更新的可能性。这个前景可能比具有明确开始和结束的宇宙更令人敬畏，因为它意味着天空中的恒星，即使是最古老的恒星，就像在宏观计划中的短暂萤火虫。加州理工学院天文学家理查德·梅西说：“我希望社会注入科学研究的努力使我们更接近基本事实，而不仅仅是制造有用工具的方法。” “但我同样害怕发现我所知道的一切都是错的，并暗暗希望我不这样做。
