多重宇宙一定存在（三）？

　　从牛顿所处的时代开始，宇宙结构的问题就令天文学家十分着迷。牛顿本人也对为何所有行星都以同样的方向、在同一轨道平面内围绕太阳运动感到十分好奇。在1704的作品《光学》(Opticks)中，他写到：＂盲目的命运不会使所有的行星以共同的方式、围绕某一共同的中心运动。＂牛顿相信，行星体系中如此奇妙的一致性，一定有一种神秘的力量在主导。
　　现在天文学家已经知道，太阳系中的行星轨道之所以在同一个平面内，与太阳系本身的演化历史有关太阳系从一个气体和尘埃组成的旋转圆盘演化而来的，所以从中诞生的行星几乎位于同一个平面。实际上，我们已经把知识的边界拓展到比这更久远的过去了。宇宙学家已经可以粗略地勾画出宇宙从大爆炸后一秒直至现在的整段历史了。然而从概念上来说，我们只比牛顿好一点点。对事件因果链的理解可以促使我们跨越到更遥远的过去，但我们仍旧会遇到绊脚石，就像牛顿曾经遇到的一样。对宇宙学家而言最大的疑问是宇宙大爆炸后一毫秒内发生事件，此时的宇宙极其微小，温度极高而且非常致密。在这种状态下，我们熟知的物理定律对当时发生的事情，或许只能给出一些不太可靠的指导。
　　为了揭示这个秘密，宇宙学家首先必须通过改善和优化现有的观测，来确定宇宙在大爆炸仅仅1秒后的某些特征：它的膨胀率、密度涨落的大小，以及普通原子、暗物质与辐射各自所占比例。不仅如此，为了理解这个宇宙为什么会出现我们能观察到的特征，还必须进一步追溯宇宙的源头，在宇宙大爆炸的最初几分之一毫秒时，都发生了什么。
　　要实现这个目标，物理学家还需要在理论上取得新的进展。物理学家必须找到一种能够统御宇宙的理论，它需要把宏观尺度相互作用的爱因斯坦广义相对论，与微观极尺度上相互作用的量子力学统一起来。这个大统一理论，有助于解释宇宙大爆炸最初的重要时刻都发生了什么。而此时，整个宇宙的大小被挤到了一个比原子还小的空间里。
　　天文学是一门＂观测为王＂的学科，对现在的宇宙学，这一点同样适用。而在1965年之前，很多推测都悬而未决，因为观测设备还跟不上。现在，很多宇宙学上长期存在的疑问得以解决，都要归功于新型望远镜的使用。
　　夏威夷莫纳克亚山上的两个凯克望远镜比以往的望远镜更加灵敏，因此可以观测到光线更弱的天体。
　　更令人印象深刻的是位于智利北部的甚大望远镜。建设完成后，它已经成为世界上最出色的观测设施之一了。天文学家还可以借助钱德拉X射线天文望远镜以及一些地面上的射电阵列。未来，下一代空间望远镜(詹姆斯韦伯太空望远镜)也将为观测带来巨大的进步，它将配备观测能力远超哈勃望远镜的设备。
　　在2050年前，我们很有可能建造大型的空间天文台，或者在月球背面建立观测基地。这些观测阵列的灵敏度与成像能力将远远超过我们现在用到的任何仪器。新的望远镜将指向黑洞或者其他恒星系统中的行星。它们还可以提供宇宙在不同阶段的演化切片，我们甚至可以用这些设备回溯宇宙＂第一缕曙光＂，那是宇宙大爆炸后，在快速膨胀的残骸中凝聚形成的第一代恒星或者类星体发出的光。此外，有些天文台还可以用一种完全不同的方式观测宇宙，它们能够探测引力波，让科学家了解宇宙时空结构本身的振动。
　　在未来，这些仪器将生产出海量的观测数据，因此，整个数据的处理和挖掘过程更需要使用一些自动化的手段。天文学家会把注意力集中在处理过的统计结果中，通过分析观测数据，他们可以发现正在寻找的目标。比如，在其他恒星系统中非常类似地球的行星。除此以外，研究人员也会注意一些极端的天体，这些极端天体可能包含了某些未知的物理过程，或者为发现新的物理现象提供线索。比如伽马射线爆，它可以在几秒钟内释放出相当于10亿个星系才能释放出的能量。在不远的未来，天文学家会逐渐将天空作为＂宇宙级实验室＂，在这里，他们可以探测一些无法在地球模拟的极端现象。
　　另外，数据处理自动化以后还有一个好处。以前，天文观测的数据信息都只能被一部分＂特权＂研究人员查看，现在，很多数据都已经向公众开放了。以后，任何人都可以了解和下载从探测器上收集到的详细数据。世界各地的天文爱好者们也可以利用这些数据和图谱，检验自己的灵感，搜寻新的规律，或者探索非同寻常的天体。