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坦佩——在亞利桑那州立大學這裡舉行的首屆年度起源研討會昨天以一聲巨響——即宇宙大爆炸——拉開了帷幕，一個專家組概述了在宇宙歷史中更接近那個標誌性事件的理論和技術挑戰，以尋找關於我們今天所知的宇宙的性質和演化的線索。
這個週末的會議彙集了來自各個學科的起源研究專家，包括幾位諾貝爾獎獲得者，從關注外太空到人類意識的內在空間；公眾演講將於週一進行。
“我們只能看到大約 38 萬年前，”芝加哥大學物理學家邁克爾·S·特納說，他是該專家組的主持人，當時由於當時的能量很高，光粒子或光子的探測變得不可能。“在愛因斯坦的廣義相對論中，宇宙大爆炸是一個奇點——我們無法超越那個奇點。” 他概述了更接近那個瞬間的五個關鍵問題
牆壁。 原則上，中微子測量可以達到宇宙大爆炸後一秒鐘之內，但這尚未得到證實。
視界。 可觀測宇宙跨度為 140 億光年，我們的視野有限。
紅移。 來自早期宇宙的較舊的電磁輻射更紅——它具有更長的波長——並且更難探測。
粒子性質。 研究人員想要測量的許多粒子僅發生弱相互作用，並且具有短壽命或大質量——使得它們難以探測或在實驗中產生。
測量限制。 噪聲和量子限制使得完美測量不可能。
新澤西州普林斯頓大學的物理學家 P·詹姆斯·E·皮布林斯說：“半個世紀前我帶著極大的不安進入了這個領域。” “我不知道我們會取得如此成功。” 他同時表示，還有更多工作要做。 暴脹理論——宇宙早期由快速膨脹主導的時期——解釋了今天可觀測宇宙的特徵。“好訊息是，暴脹理論充分解釋了我們看到的結構，”德克薩斯大學奧斯汀分校的諾貝爾獎獲得者史蒂文·溫伯格說。“這也是壞訊息。” 各種暴脹理論都符合資料，表明我們對這種現象沒有完全理解。“我不認為我們如何在任何合理的時間內超越它，”他說。
有些人將目光投向弦論的潛力。“我們能透過實驗來檢驗牆壁之外的東西嗎？ 可能不能，”紐約哥倫比亞大學的弦理論家布賴恩·格林說。“但是我們能用弦論來了解牆壁之外的東西嗎？ 可能可以。”
“暴脹與我們所做的每一項測量都非常一致。 它只是感覺很好。 但僅僅一致就足夠了嗎？” 起源倡議主任勞倫斯·M·克勞斯問道。“我們想要的是可以證偽它[特定模型]的東西。 引力波是最大的希望。” LIGO，大型干涉儀引力波天文臺，將尋找引力波，引力波是由物質運動引起的時空曲率擾動，即將到來的普朗克衛星也將如此。 但這些波可能處於成問題的微小尺度。“事實上，早期宇宙中發生的任何事情都會產生看起來像暴脹的引力波譜。 [分離出資料]將是困難的。 我並不是說不可能。” 他補充說：“我們是否已經到了某些事情在經驗上是不可知的地步？”
溫伯格反駁說，不必擔心。 不確定性是“科學的自然狀態”，他說。“有很多事情我們永遠無法計算或預測。 重要的是，一個理論有足夠的成功，以至於我們相信它可以計算出更多”超出今天可能範圍的東西。“重要的是學習原理。”