2 一些有趣而深刻的亘古难题

2.1 宇宙诞生

关于宇宙到底是怎么来的，我想几乎所有人都听说过大爆炸理论。但是为什么我们的宇宙会是四维的？“十维宇宙”的说法又是怎么回事，大爆炸理论是否和弦理论有什么关系？让我们从大爆炸理论的证据开始谈起，了解宇宙命运的过去和未来。

首先我们得知道，宇宙的的确确是在膨胀，得出这一结论的一个证据是红移现象。红移现象产生的本质就是多普勒效应，在此我还是给出一个解释。遥远的星体发出红光，假如星体正在以一定的速度远离我们，那么它发出的红光的波将会变长。换种角度看，假如从星体到我们观测者之间的空间在膨胀，那么经由这段空间传播的红光（是一种电磁波）也会膨胀，表现为波长增加。现实中我们观测到来自遥远星体的红光波长的确更长，所以这证明宇宙正在膨胀。

那么宇宙到底从何时开始膨胀？很容易理所当然地认为宇宙从诞生到现在一直在膨胀，这种膨胀为大爆炸理论提供了证据（注：实际上是先有的大爆炸理论，后观测到的红移，两者间隔了两年）。大爆炸理论认为宇宙创生于一个密度无限大的点，在大爆炸之后这个点形成了不断膨胀的时空，其中的各种物质（从最初的基本粒子到现在的各种星体）随着温度的降低逐渐形成，直至137亿年后我们今天看到的样子。

从大爆炸创立以来，最强有力的证据就是一个叫作“微波背景辐射”的东西。没错，它在《三体》第一册中所出现。这个东西实际上是宇宙大爆炸的“回响”：如果大爆炸理论是正确的，那么我们应当能探测到这样一种巨大的爆炸所产生的“回响”。现实中，这种“回响”于1992年被COBE卫星精确地探测，它与大爆炸理论预言的“微波区域应类似于黑体辐射”完全吻合，因此成为了大爆炸理论最有力的证据。

大爆炸理论为宇宙的演化提供了很好的解释，接下来自然而然浮现出的问题就是，在爆炸后极短的一段时间内到底发生了什么？人们猜想，在那一段时间内，广义相对论将会失效，起主导作用的将会是量子理论或者弦理论。此外还有一些看上去毫无意义的问题，例如“大爆炸之前有什么”、“为什么会发生大爆炸”。接下来我将通过这些问题为大家介绍一套合理的说法。

关于大爆炸之前的问题，《三体》给了我们一个很好的说法。在大爆炸之前，世界是完美的十维，光速无限，时间永恒，对称性极强；然而这种十维是不稳定的，因而发生了“对称性破缺”（相当于大爆炸），十维宇宙分裂成了我们的四维宇宙和一个六维宇宙，前者不断膨胀，后者则收缩起来。

为了理解这重要的“对称性破缺”（也是大爆炸发生的原因），设想有四根立柱摆在正方形的四角，而我们试图借助四根皮筋将一块不是很大的布的四角绑在这四根立柱的顶端。当我们成功后，这块布的状态是十分对称的，但布崩的很紧，所以也是不稳定的；不久，这块紧绷的布的一角脱离了皮筋的束缚、滑下了立柱，破坏了对称性，却使整块布解除了紧绷的状态，最终达到了稳定。现在我们将十维宇宙看作是紧绷的布，它是高度对称的，却因携带着很高的能量而不稳定，所以它将注定发生这种“对称性破缺”，通过破坏对称性来达到一种能量更低的稳定形式，即分裂为一个四维宇宙和一个六维宇宙。然而这还没有结束，让我们考虑一件更好玩的事情：毫无疑问那块布从紧绷的状态到最终一角耷拉下来的低能状态是一个极其复杂的物理过程（让我们假设这块布就是日常生活中一块完全非理想的布，自然放置时会形成复杂的褶皱。这样的设定完全不能阻止这个过程的发生，却让精确的物理分析变得完全不可能），但同样毫无疑问的是这个过程完美遵循着物理定律，布最终会达到怎样的稳定状态完全是上天决定的。同样的，十维宇宙的分裂也是一个极其复杂的过程，尽管它完美遵循着弦理论或者某种终极理论，但我们几乎无从预料分裂的结果，也极难解释为何我们的四维宇宙作为分裂的结果会是这个样子。这就回到了第一部分1.9节最后提出的弦理论的基本难题，是不是很奇妙？

理解了这些后，我们可以试着看一看从大爆炸开始的瞬间到10的-7次方秒内都发生了些什么。考虑这样一系列问题：将冰加热会得到水，将水加热会得到水蒸气。如果我们将水蒸气加热到3000K以上呢？水蒸气获得十分巨大的能量后，电子离开原子核，气体将被电离，我们将得到等离子体。如果加热到10的9次方K呢（当然现实中根本做不到）？加热到10的15次方K呢？到10的32次方呢？暴增的高温给予的能量将巨大到使原子核分解、使亚原子粒子分解为夸克和轻子，甚至使时空扭曲、维度发生变化，同时使电磁力和弱力开始统一进而与强力统一又与引力统一（第一部分中我们看到维度升高可以使四种力统一）……如果将这个过程倒过来，那么我们将看到大爆炸后最先发生的事情： 随着时空的暴胀，温度的急剧下降（从10的32次方K降到10的15次方K），高维空间的对称性逐渐丧失，四种基本力依次从十维空间中的“大统一力”分离出来。这就是宇宙诞生的场景。

2.2 人存原理

为什么我们活在这个世界上？地球处于妙不可言的位置，这个地方不冷不热，恰好使生命可以形成。之所以我们会在这里提出这个问题完全是因为一种巧合：温度完美，组成我们躯体的化学物质稳定，物质完美遵循着精确合理的物理定律……

人存原理认为，各种物理常数或者各种环境参数（例如温度）如此精确的原因完全是因为它们必须得是现在的值。假设g值变成10倍大，那么我们自身的体重将压死自己；假设温度仅仅高个100度（这温度在宇宙中简直不值一提），那么液态水就不可能存在。同样的，宇宙中存在四种基本力是因为它不可能缺少一种，宇宙就是这个样子是因为它不可能是别的样子……这些像废话一样的论述似乎不无道理。然而，科学家们对这样的解释很难满意。他们认为这是最差的解释，是“没有办法时的办法”。他们更希望的是从一种本源出发，推导出我们眼前的宇宙的模样才是最合理的。这种推导显然是极其困难的。在了解科学家们试图使用的招数之前，我们需要先回顾一下1.4中所讲到的量子理论。

众所周知，量子理论是相当诡异的。将能量离散化是前所未有的做法，但更加奇异的是著名的海森伯不确定性原理。我们记得，量子理论的出发点是波函数，它描述了粒子所有可能的状态；在做出测量前，你不能够知晓粒子的状态，只能给出它处于各种状态的概率分布。这听上去有些诡异，爱因斯坦也曾用这样一句话来攻击这种“邪说”：“月亮只是因为老鼠盯着它看才存在吗？”，意思是说，当我们不进行测量时理应能推算出粒子的状态。甚至还产生了著名薛定谔猫佯谬：一个封闭空间内，经由某些装置，不稳定的铀原子衰变可以杀死一只猫。然而在我们打开这个空间前猫到底是死是活？薛定谔认为这个问题极其荒谬，但是量子理论依然给出了一种解释：生死乃概率，猫的状态需要用一个描述活和死两种状态总和的波函数来描述。

更有趣的是，这种波函数除了描述微观粒子，也可以被迁移到宏观物体上。书架上的书为什么不会突然出现在桌子上？这样的问题看起来简直呆傻到无法回答，但波函数却可以给出一个有启发性的解释。它告诉我们：书有可能突然出现在桌子上，甚至有可能突然出现在火星，只不过这种概率极小，极其接近于0。尽管概率几乎为0，但量子理论允许构成书的一个粒子从书架跑到至桌上，那么构成书的所有粒子同时隧穿到桌子上的概率一定不为0而极其接近于0。事实上，宏观物体的波函数弥漫在整个空间，然而除了该物体位于本来所在的位置的概率极其接近100%，它位于其它任何位置的概率都极其接近于0。这就是为何物体会待在它原来的位置。

现在再回过来看“宇宙为什么是这个样子”的问题，这和“物体为什么待在原来的位置”十分相似。霍金给出了一种十分具有革命性的想法：在大爆炸开始的10的-43次方秒内，主导宇宙生成的是量子效应，如果在这时构建出整个宇宙的波函数，那么或许我们可以从概率上证明宇宙最可能是我们现在看到的样子。

在介绍霍金给出的异想天开的复杂模型前，我得提一提一个叫做“多个世界”的理论。这个理论认为我们的世界随着时间的前进，它不断地再无穷小的时间间隔内分裂为无穷多个新的世界。或许你曾经有过“当初要是选择……那么现在就会如何如何”的想法，实际上在另一个世界你可能就是那样去做了。可能在一个世界薛定谔的猫死了，在另外一个世界薛定谔的猫活着。起初人们认为这个理论没有什么价值所以它遭到了抛弃，但现在宇宙波函数的想法又让该理论成为了潮流。

宇宙波函数描述的就是无穷多个宇宙叠加在一起的状态。在一些宇宙中基本粒子不能形成，在一些宇宙中没有引力，在一些宇宙中的物理常数略微与我们宇宙的物理常数有所差别并直接导致生命无法存在……在霍金的模型中，有一个“母宇宙”创造了无穷多个宇宙，它们都存在着，并以虫洞相连接。这些虫洞的开闭情况改变着各个宇宙中不同场方程中出现的常数值，直到这些常数被调配到与我们宇宙中的常数相吻合时，宇宙波函数表明这样的宇宙能产生智慧生命的概率最大。于是才有了我们这些对宇宙发问的生物。（注：真实情况是，我们尚未能通过这样一个波函数得出上述结论……它只是一个美好的愿景，而且理应如此。）

2.3 时间旅行

时间旅行是许多人的梦想，但这种事情在地球上从未发生过。可能许多人都在小时候思考过这件事：假若某人通过时间旅行回到了过去，他在“自己”尚未出生时杀死了自己的父亲或母亲会发生什么？这样一来他自己似乎根本就不会出生，自然也就不可能在长大后通过时间旅行回到过去，于是这就构成了矛盾，甚至某种意义上证明的时间旅行是不可能的。此外，稍微了解狭义相对论的人都知道物体在接近光速时质量将变得无穷大，所以光速不能被突破，时间也不能倒流。既然时间旅行被禁止几乎已成定论，那么还有讨论这个问题的意义吗？事实上，它的诱惑力是如此之大，以至于人们绝不肯放弃探索。

首先我们来仔细地讨论一下有关佯谬的问题。实际上，有关时间旅行的佯谬可以被分为两类：一类就是上一段所讲的“杀死自己”的佯谬，另一类看上去不那么匪夷所思，叫做“没有过去”。后一类大概讲述了这样的事情，请想象这样的场面：有一天，小时候的你独自在家，突然屋里出现了一个看上去很像你自己的陌生人。这个神秘的陌生人留下了一些资料并匆匆离去并再无音信，那些资料讲述的是如何制作并使用时间机器。长大后你造出了时间机器，突然想起了儿时的这些事情，并认为如果自己不返回过去告诉小时候的自己如何制造时间机器，那么现在的自己理论上不应当能造出时间机器。为了填补因果律，你飞回过去成为了告诉自己如何制造并使用时间机器的陌生人。于是这些事情不断地循环，永远没有尽头：当有人问起“最先是谁发明了时间机器”时，就已经产生了佯谬，因为这件事情“没有过去”。

如果我们想说服自己时间旅行是可能的，就得先解决这两种佯谬。它们的关键问题在于无形中假设了时间旅行后的人将会保持原来的样子且回到自己原来所在或将会出生的世界，然而这实际上并非板上钉钉，因为没人做过时间旅行，也就没有证据说明这些假设是对的，因此从逻辑上讲完全可以给出一些解决方案。例如让我们假设2.2中所提及的“多个世界”理论是正确的，那么时间旅行不过是相当于在不同的世界中穿梭，唯独不能回到自己以前所在的世界。如果你在另一个世界“杀死自己”，这个事件完全可以解释为“在那个世界中的你本就不会出生”，但这并不会影响“在你原来所在的那个世界中，你会出生”，因为根据这个理论，一定在一个世界中你将乘坐时间机器“杀死自己”，也一定在一个世界中你在出生前就已被“杀死”。你不过是借助时间机器跳入了那个自己在出生前被“杀死”的世界。同样的，读者可自行尝试用该理论解释第二种佯谬，甚至可以自己构造可能的理论去解释这两种佯谬。总结一下，之所以它们不能从根本上证明时间旅行不可行，是因为做出的这些看上去有道理实际不一定正确的假设。例如上述“多个世界”理论的成功，其实是基于对于“回到自己原来所在或将会出生的世界”的否认。

其次要面对的是狭义相对论的问题，它表明我们无法超光速运动。幸运的是，它被叫做“狭义”相对论正是因为它的适用范围并不够广；即使是应用范围更广的“广义”相对论，在面对黑洞这种极大引力的奇特天体时也会失效。其实，恰恰相反的是，理论计算的结果并没有完全扼杀时间旅行的可能，这正是我接下来要介绍的。

相信大部分人都听说过黑洞，并且对它有一定的认识。它最恐怖的地方在于质量极大，密度极大，周围的引力也极大，大到被吸进去的光都无法逃逸，因此人们完全无法直接观测这种天体。人们对于黑洞的了解来源于两方面：一方面是观测其他的天体行为来推断黑洞的存在，另一方面是通过理论来推导黑洞的性质（事实上在宇宙中发现黑洞晚于它被理论推导出来）。显然对于时间旅行这种问题，后者是更加重要的。

首先出现的一个东西是史瓦西解。这是一个爱因斯坦方程的解，他描述的是大质量的静态恒星的引力场。这个解有一些有意思的特点，当然包括了描述黑洞性质的那些。此外它还表明，进入黑洞内部的人将看到时空的“另外一边”出现的一个“镜像宇宙”。从数学上可以推测出，联结这两个宇宙的是一种细管道一样的结构，它被命名为“爱因斯坦-罗森桥”，即人们常说的“虫洞”。这简直是到达另外一个宇宙的通道！如果能从这根管道中通过，不就相当于穿越时空了吗？于是人们展开了大量的相关研究，希望黑洞可以被当做时间机器使用。

最初，爱因斯坦并不担心这个诡异的解会搞出什么时间旅行的乱子。黑洞的性质告诉我们，一切物体在真正被吸进去之前就已经被其巨大的引力扯碎，想穿过这个通道更需要超过光速。后来，数学家克尔给出了另一个爱因斯坦方程的精确解。他假设黑洞和众多的星体一样是不停旋转的，得到的结论十分惊人：黑洞在旋转的过程中将变成一个扁平的环形，如果从侧面靠近则会被吸到这个环上并被无穷大的引力损毁；然而如果正对着这个环中心的管道靠近，那么上述情况将不会发生，虽然仍会收到巨大引力的影响，但是这种引力并不是无穷大，所以或许能建造出能扛住这种大小引力的探测器甚至是飞船。随后哥德尔和另外三位科学家分别找到了爱因斯坦方程中同样的奇特的两个解——哥德尔解在假设宇宙中气体在旋转的情况下表明时空可以扭曲成环形，而NUT解（即那三位科学找到的解）描述的东西更像是黑洞，它表明绕着黑洞走一圈就可以穿越时空，就像是绕着旋转楼梯走一圈，你将不会回到原来的起点。这些解表明时间旅行完全是可能的！但迄今为止我们依然只能停留在理论层面。

那么如果非要做一台时间机器，它会是什么样子呢？如果想穿越“爱因斯坦-罗森桥”，遇到的难以逾越的困难是显而易见的：这架“桥”被证明是极不稳定的；必须超越光速；时间在其中变得极慢，即使可以穿越可能也要花费上数十亿年（还记得《三体》中进入黑洞的高way吗！在人们眼中他的身影永远凝固在那里）；黑洞入口有极强的辐射，会杀死任何试图进入的生物……但是，三位物理学家从“构造可以使用的时间机器”的角度出发，反向计算建造这台机器所需要的。他们设定这个虫洞是稳定无害的，不具有很大的引力且希望人们能在不太长的时间内可以穿过它，然后开始寻找一个符合条件的爱因斯坦方程的解，并计算构建它所需要的能量。

令人惊讶的是，这个解很快就被找到了。但为什么我们还不能按照我们的意愿去建造时间机器呢？第一个原因是，他们推导出这种虫洞中心一定存在一种奇异的物质，它虽然理论上完全可以存在，但现实中尚未发现；第二个原因是，目前地球上不能产生足够的能量，这毕竟是要撕裂时空啊。当然，也只是一种粗糙的估算，是否真正能够凭借这个解去建造时间机器还很难说。人们认识到，想要更精确地绘制时间机器的设计蓝图，必须要一套完全量子化的引力理论来彻底解决诸如“自行制造这种奇异物质（它应当带有比真空还低的能量，且被证明的是可能）”的一系列问题。（注：有趣的是，弦理论正是这种所需的理论，所以人们如此渴望这套理论的完善：它背后藏着时间机器啊！）

总之，有关时间旅行是否可行的问题尚存争议；但至少在理论上，人们大可期待它的实现。

2.4 人类未来

宇宙如此浩瀚，为什么我们从未发现地外生命？在2.2中，地球与太阳之间这样妙不可言的位置对于生命来讲是很重要的，但尽管这样的巧合十分难得，整个银河系的恒星体系数量巨大（2000亿），完全足以产生很多这样的巧合（据估计大约有20万个）。这样的现实实在引人深思。

对此，一种比较合理的解释是，我们仍需考虑时间的跨度。人类的历史只有三百万年，这在宇宙的时间尺度上只是一瞬间。或许在过去的几十亿年之间其他被认为可以有生命产生的星球上都曾产生过许多代文明，但那些文明的存在也都相当于是一瞬。我们没有理由相信我们的一瞬一定会恰好与另外的某一瞬重合，而且距离上近到我们可以探测到。但是为何没有一种文明可以存活上千万年甚至上亿年呢？6500万年前恐龙灭绝于小行星撞击，这是因为它们远不够聪明；假若人类能存活到一万年以后，这时又有一颗小行星要来撞击地球（假设人们还想拯救地球），那时人类的科技水平想必可以改变这颗小行星的轨迹使地球免于灾祸，人类不必灭绝于此。然而几乎可以断定的是，并没有一个智慧文明存活了上亿年；宇宙是寂静的，这种处境就像是闯入了一个之前没人能活着出去的迷宫，让地球文明不寒而栗。地球文明得以延续面临的主要问题是什么？什么可能会摧毁地球文明？我们不得不开始思考这些问题。

第一重障碍是铀障。当人类发现铀原子的衰变后，地球上越来越多的国家正在制造原子弹和氢弹。虽然许多国家签订了废除核武器的条约，但是我们仍不可保证未来不会发生任何核战争。倘若地球迎来第三次世界大战，结果将是灾难性的：它将注定是一场大规模核战争，即使是大当量核弹爆炸引起的火灾就能让烟雾长期笼罩全球，这使得农作物歉收，让世界陷入饥荒，而这只会加剧战争。届时，世界将遍布尸骸，场面惨不忍睹，文明之火将在核烟尘制造的冬天中熄灭……

第二重障碍是生态崩溃。随着全球人口的增长，地球的环境将注定越来越糟糕，现在我们只能期待技术发展能改变这一切。地球上的资源总有枯竭的一天，我们自身产生的废物却越来越多……到头来似乎唯一的一条出路就是移居其他星球，但寻找宜居地是极为困难的，建立生态圈则更加困难，而大规模移民还要更加困难。倘若人类的技术发展不足够迅速，等待我们的或许只能是几次大幅度的人口锐减，而后命运难料……

第三重障碍大致可以概括为天灾。天灾的形式可以非常多，而且我指的是宇宙尺度的、足以摧毁人类文明的灾难。之所以大地震会夺去那么多人的生命的，不仅仅是因为其威力巨大，更是因为它的难以预测。当今我们的计算机尚不足以精确预测天气，更不可能预测下一个冰川时代将会在什么时候到来，在预测天体的轨迹上也是失败的。近几十年我们曾多次预言某些天体将撞击地球，实际上这种事情从未发生，几乎次次都是擦肩而过。除了冰川时代来临和小行星撞击，同样可怕的还有超新星爆发带来的伽马射线暴，它就像是一把能量极高的激光枪，一旦不幸被击中地球上所有的生命将被瞬间夺去。

除了上述难以预测的灾难，还有一些注定要发生的灾难，它们逼迫人们离开地球。很多人都知道太阳有寿命，而不是将永恒燃烧：50亿年后太阳内部的所有氢都被燃烧完，它将膨胀为红巨星，其半径将超过地球半径的轨道，所以地球将注定被吞噬。但是这其实对人类的存亡构不成任何威胁：50亿年是一段太长的时间，在被太阳吞没前地球应该早就被外来行星撞击所摧毁或者被什么更大引力的恒星吸离轨道了。那么最近的天灾是什么呢？有些人或许了解到过去5亿年中一共发生了五次生物大灭绝，其中尽人皆知的是白垩纪的恐龙灭绝。实际上生物大灭绝发生的次数远多于5次，科学家发现每过2600万年物种数量就会有一次大幅削减。天文学家马勒认为，之所以呈现2600万年的周期是因为太阳实际上在双星系统内，它还有一颗伴星（被称为“复仇女神”）。当这位“女神”到达奥尔特星云时，它会带来一些彗星崩落物，其中一些将会击中地球，带来生物大灭绝。值得庆幸的是，距离下一次这种事情发生还有1000万年，这几乎是人类可预测的最近的大灾难。

如果人类能挺过铀障和生态崩溃的考验，那么四处避难将成为所有人共同的未来。科学家为人类文明未来的进化程度分为了三个阶段，有趣的是，它们的划分依据主要是在宇宙中的行动能力以及对能量的需求量：一类文明将能掌握整个行星的能量，我们可以在地壳中采矿，在深海中收获，甚至可以阻止海啸、地震的发生；二类文明将控制整个恒星系统的能量，我们直接消耗太阳或其他行星的能量来使我们的机器运转，人类也将在整个恒星系统中殖民；三类文明则掌握了整个星系的能量，能量的需求是如此巨大以至于银河系中心百万个巨大的黑洞可能被用作能量来源，人类可能已经掌握了虫洞的使用，可以自由地在星系中穿梭。看上去达到一类文明就要花上成千上万年，但技术水平在指数增长，所以我们完全可以期待它在几百年之内达成。三十年前笨重的大哥大一台能换一套房，三十年后的今天很多人手上不止一部超薄大屏手机，这看上去岂不更难以置信？比起人类文明被下一场生物大灭绝摧毁，更有可能发生的是人类早已跑出了太阳系。

总之，只要地球人不毁掉自己，宇宙想抹除人类文明是并没有那么容易的。人类有没有未来的光明还是要看自己。

2.5 宇宙结局

宇宙从大爆炸中诞生，那么它会有怎样的结局呢？它将永远膨胀，还是从某一刻开始收缩？这个问题似乎本不该由蝼蚁般的人类考虑，但让我们大胆地假设人类文明可以达到宇宙的寿命，这个问题的答案或许可以帮助人类突破宇宙的寿命。目前对于宇宙的结局有三种成型的假想。

第一种假想叫作“热寂”，是学术界的主流观点，它很遗憾地表明宇宙的寿命是无限的。宇宙将会一直膨胀下去，这将导致宇宙的平均密度越来越小，天体与天体之间的间隔越来越大。如今于黑夜中望向天空，你或许可以看到满天的繁星；而数亿年后再度抬头仰望，夜空或许会十分暗淡，这是因为各种发光的天体都在远离我们，数亿年的时间足以使它们退到我们看不到的距离。最后的场景将会十分凄凉：天体与天体之间相隔甚远，整个宇宙黯淡无光。任何栖居于某个星球上的文明将只会看到无边的黑夜，攫取这个星球最后的能量只为照明取暖。在一个星球的能源耗尽后，他们当然可以前往下一颗星球以延续文明的火种，就像游牧民族一样。然而，一方面，过大的星球间隔意味着星际旅行越来越困难，而且一颗适宜居住的星球并不会总是那样好找，于是许多文明可能会在移居的过程中毁灭。另一方面，星球能源是不可再生的，智慧生命产生的废热再多也不可能合成一个星球，这就意味着能源总有用尽的一天。可以预见的场景，大抵是最后的智慧文明聚集在黑洞附近吸收它的能量，往日猖狂可怖的黑洞也只能呜咽着蒸发，难逃一劫。文明之火终将熄灭；冰冷的宇宙虽得永生，却再不可能迎来生灵的气息。

第二种假想叫作“大撕裂”。宇宙不仅是在膨胀，而且是在加速膨胀！但是为什么会加速呢？根据常规的想法，宇宙在大爆炸之后的一段时间内应当是膨胀最为迅猛的，而后受到引力作用膨胀应当逐渐减缓，而后或者膨胀速度趋近于0，或者反过来开始收缩，整个过程中绝不应该出现加速膨胀的情况。1998年的观测结果（加速膨胀）令人感到不安，实际上根据推测早在60亿年前宇宙的膨胀速度就已经达到了底谷，而后一直在加速。或许唯一能解释这种反常的膨胀的就是我们仍不很了解的暗物质。暗物质驱动着宇宙的膨胀，现在它们正催促着宇宙扩张。如果这种加速不停止，那么带来的后果将是宇宙真正的死亡。这个过程就像是向一个会缓慢漏气的气球吹气的过程：如果缓慢的吹起，气球将维持原状；但如果吹气急促且越来越猛烈，气球将会爆掉。我们的宇宙就是这个气球，在它爆掉的一瞬，宇宙中的一切物质，大到星系，小到夸克，将全部被撕裂开来，转化为电磁辐射。这是一种神奇而悲壮的结局假想，起源于加速膨胀这个观测结果。

第三种假想被称为“大坍缩”。在这种假想之下，宇宙的的确确是会有一天开始收缩的，而且这种收缩将会是不可逆的——人们预测宇宙将重返最初的状态。或许在未来的某一天，宇宙突然停止了膨胀，并且开始收缩。所有的天体在不断靠拢，人们将观测到蓝移现象（和红移相反的现象）。这种收缩的直接后果就是天体间灾难性的碰撞：当临近的星系相互靠拢，较大的星系会将较小的星系“吞噬”，场面将一度十分“血腥”。然而这混乱的场面只是前奏。随着宇宙的不断收缩，它的温度也将不断增加，智慧文明即使没有湮灭于天体碰撞也会葬身火海。宇宙将再现大爆炸初期的场面：随着温度从3K升高只10的32次方K，冰融化成水，水蒸发成水蒸气，水蒸气变成等离子气体，而后电磁力和弱力合并，进而与强力合并，最后与引力合并（这时等离子气体已经变为了“超弦气体”），时空开始扭曲，维度发生变化……宇宙将最终坍缩为一个奇点，也将恢复十维。比起“热寂”的无期徒刑和“大撕裂”的枪刑（瞬间死亡），“大坍缩”更像是火刑，这听起来十分痛苦（实际上也的确如此），但恰恰因为在这种结局中有机会接触到宇宙的边界，我们或许会拥有逃跑的机会。

还记得宇宙创生时分裂出的那个六维宇宙吗？那可能是智慧文明最后的避难所。在大坍缩最后的时刻，一直蜷缩起来的六维宇宙或许会向我们开放，届时维际旅行或许会变得可能。事实上，《三体》中描绘的场景正是如此！那些所谓的“小宇宙”，实际上是六维空间。根据《三体》中的描述，当人走入小宇宙的一边，会从另一边出来，这到底是怎样的一种结构呢？假想我们手中有一张方形的纸，首先将左右两条边对折起来形成一个圆柱，这样我们走入左边界时会达到右边界；接着讲这个圆柱的顶面和底面收尾相接（会形成一个甜甜圈形状的圆环），这样我们走入上边界时会达到下边界。这实际上是拓扑学中一种叫“轨形”的拓扑结构，六维宇宙应当符合这样的描述。如果我们躲进“小宇宙”（实际上指的应当是六维宇宙），那么“宇宙重启”（实际上指的就是宇宙发生“大坍缩”恢复十维）时就可以避免那场可怕的灾难。但是《三体》中“归还质量”又是什么意思呢？为什么“大宇宙”缺少那些“小宇宙”的质量就有可能无法“重启”呢？

两种死法（先让我们不考虑“大撕裂”这种由现实观测结果诞生的神奇死法），宇宙将选择哪种？关键在于宇宙的膨胀是否被反转。为了确定是否有足够的质能使引力完成这种反转，我们必须知道宇宙的平均质量密度。如果宇宙平均密度小于10的-26次方千克每立方厘米，那么宇宙将永远膨胀；反之，宇宙将完成“大坍缩”。那么结果如何呢？实际上目前并没有定论。这主要是因为宇宙中存在我们很多尚未了解的暗物质，而且还有很多不发光的天体使精确计算变得十分困难。看上去《三体》中设定了宇宙的平均质量密度恰好够“大坍缩”的启动，因而任何被偷走去建“小宇宙”的质量都有可能使“重启”失败。

至此，关于宇宙结局的讨论就差不多是这样了，第二部分以及整篇文章也即将结束。在整个撰写文章的过程中，我查阅了大量资料，看到了对各种问题的各种不一样的说法，着实大开眼界。如果你真的从头至尾读到了这里，相信你对这些问题已经有了相当深入的了解！它们或许比你想象的还有意思，至少对我来讲是这样。最后再次感谢各位读者肯花费时间于我的拙作！