人类了解宇宙的历史
于是,a .迈克尔逊的实验证明,与我们的猜想相反,光的传播与运动相对性原理并不矛盾,而是完全一致的。
组合运动的相对性原理。也就是说,我们上一节所做的推理“运动相对性原理会动摇吗?”是完全错误的。
相对论的研究对象是高速运动的世界和超出我们日常经验的浩瀚宇宙,这是我们难以理解相对论的主要原因。
自相对论诞生以来,它所带来的时空革命极大地拓展了人类对宇宙的认识。从相对论中,人们发现了时间旅行的奥秘,原子裂变的巨大能量,宇宙的起源和终结,黑洞和暗能量等奇妙现象。几乎所有宇宙的奥秘都隐藏在相对论的简单公式中。
狭义相对论证明高速旅行会让时间变慢。假设在未来的某个时刻,人们已经解决了所有的技术问题,可以建造一艘以亚光速飞行的宇宙飞船,某种意义上的时间旅行将成为可能。如果飞船以亚光速从地球飞到一个遥远的星系,往返只有几年时间(按照飞船上的时间),但在这段时间里,地球上已经过了几千年,一切都发生了翻天覆地的变化。如果人类文明还存在,会是什么样的新面貌?
广义相对论表明时空可以是弯曲的,而不是平坦的。我们可以在地球和宇宙的远方之间切开一个虫洞,然后用某种“奇怪的物质”打开这个洞,让它成为突然出现在宇宙中的超空间管道,让我们瞬间到达远方的彼岸。然后当我们回来时,虫洞的奇怪性质使我们年轻了许多。
广义相对论确定足够的质量可以改变和扭曲时空,数学家弗兰克?据此,迪普勒构思了一种卷起时空的时间旅行法。他认为,如果太空中有一个巨大的物体以光速的一半旋转,时空就会扭曲折回。所以未来只要有人做一个巨大的圆柱体,它的长度大约是直径的10倍,然后让圆柱体以150000 km/s的速度旋转,就会在圆柱体中心附近制造出一个扭曲折叠的时空。
为了将这个圆柱体作为时间机器使用,飞船必须行驶到圆柱体的中心,沿着圆柱体的内壁飞行:逆着圆柱体旋转的方向航行意味着驶进过去,沿着圆柱体旋转的方向航行意味着驶进未来,这样飞船每转一圈都会更深入过去或未来。当时间旅行者到达目的地时间时,他驾驶飞船远离圆柱体。必须明白的一点是,就像所有理论上的时间机器一样,不可能通过过去的航行,到达比制造一个圆柱体更早的时间。
时间旅行是一个奇妙而迷人的话题。长期以来,科学家们提出了一个又一个方案,时间旅行可能遇到的问题也受到了热烈的讨论。总有一天,迷人的相对论之光会照耀我们,开始实时旅行。
原子裂变
1905,11年6月,爱因斯坦也在德国物理杂志上发表了第二篇关于狭义相对论的文章:“物体的惯性与它所包含的能量有关吗?这是一篇短文,他在文中指出,物体的质量不是恒定的,而是随着运动速度的增加而增加。这就是运动物体的“质量增加效应”。
现在让我们想象一下,我们推着一辆小滑板车,很轻,上面什么也没有。假设这是一个真空中的“理想”滑板车,没有任何摩擦或阻力。所以只要我们一直推,它的速度会越来越快,但是随着时间的推移,它的质量会越来越大。起初,它看起来像汽车装满了钢铁,然后它似乎装满了一座喜马拉雅山,然后它似乎装满了一个地球,一个太阳系和一个星系...这个时候,无论你怎么用力,无论你推多久,它都不能再快了。
因此,由于光子以光速传播,它的静止质量必须等于零,否则它的运动质量将是无穷大。
当物体接近光速运动时,我们不断对物体施加外力,供给能量,但物体的速度越来越难提高。我们应用的能量在哪里?其实能量并没有消失,只是转化成了质量。也就是说,物体质量的增加与动能的增加密切相关,或者说,物体的质量与能量密切相关。在解释这个关系的过程中,爱因斯坦提出了一个著名的质能关系:E=mc2。
能量等于质量乘以光速的平方,即使对于不太在乎其实用价值的纯理论物理学家来说,这也是惊心动魄的。在大多数人眼里,能量等于质量乘以光速的平方,即能量是质量的9万亿倍。多么诱人的前景啊!如果一个指甲盖大小的物质质量完全消失,释放的能量按万吨煤计算。
可惜谁也不能随便降低质量,比如一块石头。我们可以用锤子把它砸成小块,然后磨成碎片,但是当你仔细收集这些碎片的时候,你会发现它的质量并没有发生变化。
然而十几年后的1939年,八神庵?居里夫人、费米和西拉德独立发现了链式反应,使人类找到了释放巨大原子能的方法。铀-235的原子核在受到中子轰击时会发生裂变,分裂成两个中等质量的新核,释放出1 ~ 3个中子,释放出巨大的能量。这些中子可以引发其他铀核再次分裂,如此循环往复,形成连锁反应,不断释放巨大能量。这就是连锁反应。
宇宙大爆炸
让我们当代人惊讶的是,直到1917年,人类最聪明的大脑仍然认为我们的银河系就是整个宇宙,这个星系大小的宇宙永远是稳定的,不会更大也不会更小。这就是流传了几千年的稳态宇宙论。
1917年,爱因斯坦试图根据广义相对论的方程推导出整个宇宙的模型,但他发现,在这样一个只有引力的模型中,宇宙要么膨胀,要么收缩。为了让宇宙的模型保持静止,爱因斯坦在他的方程中加入了一个新概念——宇宙常数,它代表一种排斥力,与引力相反,随着天体之间的距离增加而增加。这是一种抵消重力作用的假想力。
然而,爱因斯坦很快发现自己错了。因为科学家很快发现,宇宙其实是在膨胀的!
20世纪天文学之父哈勃首先观察到了这一点。哈勃1889出生于美国密苏里州,毕业于芝加哥大学天文系。1929年,哈勃发现所有的星系都在远离我们,这表明宇宙正在膨胀。这种膨胀是整个空间的一种均匀膨胀,所以任何一点的观察者都会看到完全相同的膨胀。从任何一个星系来看,所有的星系都是围绕着它展开的,距离越远的星系,相互展开的速度越快。
宇宙的膨胀意味着在早期,恒星之间的距离更近,在更遥远的过去的某个时刻,它们似乎在同一个小范围内。
当宇宙膨胀的消息传到著名物理学家加莫夫那里时,立刻引起了这位学者的兴趣。乔治?加莫夫出生在俄罗斯。他从小就对诗歌、几何和物理深感兴趣,在大学时成为物理学家弗里德曼的得意门生。弗里德曼在爱因斯坦之后提出了宇宙膨胀的重要模型,加莫夫成为宇宙膨胀理论的热心支持者之一。1945年,人类历史上第一颗原子弹爆炸成功。看着蘑菇云升起的照片,加莫夫突然有了灵感:“把原子弹放大”到无限远,那岂不是宇宙大爆炸?他将核物理知识与宇宙膨胀理论相结合,逐渐形成了自己的大爆炸宇宙理论体系。
1948年,伽莫夫和他的学生阿尔法写了一篇著名的论文,系统地提出了宇宙起源和演化的理论。与我们通常的思维不同,创造宇宙的大爆炸并不是那种发生在某一点然后扩散到周围空气中的爆炸,而是空间本身在膨胀,星系物质随着空间的膨胀而分离。
根据大爆炸宇宙学,非常早期的宇宙是由微观粒子组成的巨大均匀气体,温度极高,密度极高,膨胀速度极大。伽莫夫还做出了一个非同寻常的预言:我们的宇宙还沐浴在早期高温宇宙的残余辐射中,但温度已经降到了6 K左右,就像一个火炉,虽然没有火,但还能放出一点热量。
1964年,美国贝尔电话公司的年轻工程师彭齐亚斯和威尔逊偶然发现了伽莫夫预言的早期宇宙的残余辐射。经过测量和计算,得出结论:这种残余辐射的温度为2.7K(低于伽莫夫预言的温度),一般称为3K宇宙微波背景辐射。这一发现有力地支持了宇宙大爆炸理论。
广义相对论的智慧在于,它可以描述从诞生开始的整个宇宙,甚至那些未知的领域都包括在内。对付太阳系这样一个又小又普通的时空场,真是大材小用。
宇宙常数来自死暗能量
爱因斯坦在发现宇宙正在膨胀的事实后,急忙将宇宙常数项从他的方程中删除,认为宇宙常数是“他一生中最大的错误”。随后,宇宙常数被扔进了历史的垃圾堆。
然而大自然捉弄了人,几十年后,宇宙常数像幽灵一样复活了。宇宙常数的复兴归功于暗能量的发现。
1998年,天文学家发现宇宙不仅在膨胀,而且以前所未有的加速度向外膨胀,所有遥远的星系都在越来越快地远离我们。那么一定有某种隐藏的力量在黑暗中加速撕裂星系。这是一种排斥能量,科学家称之为“暗能量”。近年来,科学家通过各种观测和计算证实,暗能量不仅存在,而且主导着宇宙。其总量约占宇宙的73%,而暗物质约占23%,普通物质在宇宙中仅占4%左右。我们总是认为天空中有足够多的星星。宇宙中还有什么能和他们相比?现在,我们发现天上的星星是“弱势群体”,剩下的大部分都是我们知之甚少或者一无所知的。这怎能不让人感到惊心动魄?
事实上,早在1930年,天体物理学家就指出,爱因斯坦的带有宇宙常数的宇宙方程不可能导致完全静止的宇宙:因为引力和宇宙常数是不稳定的平衡,一个微小的扰动就可能导致宇宙不受控制的膨胀和收缩。暗能量的发现告诉我们,爱因斯坦的宇宙常数作为对引力的抗衡,不仅真的存在,而且极大地扰乱了我们的宇宙,使得宇宙的膨胀速度严重失控。经过一系列的波折,宇宙常数在时间中复活。
今天,宇宙常数以暗能量的形式出现在世人面前,它所产生的汹涌澎湃的排斥力已经让整个宇宙变色!自宇宙诞生以来,暗能量与引力的角力从未停止过。在这场漫长的战斗中,最重要的是彼此的密度。物质的密度随着宇宙膨胀导致的空间增大而减小;但是当宇宙膨胀时,暗能量的密度变化非常缓慢,或者根本保持不变。很久以前,物质密度比较高,所以当时的宇宙处于减速膨胀阶段;目前暗能量的密度大于物质的密度,斥力已经完全从引力中夺取了控制权,推动宇宙以前所未有的速度膨胀。根据一些科学家的预测,在200多亿年后,宇宙将迎来一个动荡的末日,恐怖的暗能量最终将把所有的星系、恒星和行星一一撕裂,给宇宙留下无尽的寒冷和黑暗。
暗能量的发现也充分反映了人类的认知过程进入了一个“悖论怪圈”:即宇宙中最大的比例是我们最晚也最难知道的。一方面,人们现在越来越了解宇宙的奥秘,另一方面,我们不得不面对越来越多的未知。这种日益深刻的未知,反过来又不断刺激着人类去探索宇宙背后的真相。
暗能量是怎么来的?会如何发展?这一直是21世纪宇宙学面临的最重要的问题之一。
黑洞发现
广义相对论表明,引力场可以引起空间弯曲,强引力场可以引起强空间弯曲。无限强的引力场会怎么样?
爱因斯坦1916年发表广义相对论后不久,德国物理学家卡尔?史瓦西用这个理论描述了一个假设的完全球形恒星周围的空间和时间是如何弯曲的。他证明了如果恒星的质量集中在一个足够小的球形区域内,例如当一个天体的质量与太阳相同,半径只有3公里时,引力的强烈挤压会使那个天体的密度无限增大,然后它会发生灾难性的坍缩,使那里的时空无限弯曲。在这样的时空里,连光都无法逃脱!没有光信号的连接,这个时空就被分割成了两个与外界时空性质不同的区域,而那个被分割的球体就是视界。
这就是我们今天所熟悉的黑洞,但在当时,几乎没有人相信有这么奇怪的天体存在,就连爱因斯坦本人和爱丁顿这样的相对论大师也明确表示反对这个庞然大物。爱因斯坦还说,他可以证明没有一颗恒星能达到无限密度。就连黑洞这个名字也是美国物理学家惠勒直到1967年才命名的。
当然,历史不会因此而停止。20世纪30年代,美国天文学家钱德拉塞卡提出了著名的“钱德拉塞卡极限”,即当一颗恒星的氢核质量超过太阳质量的1.44倍时,它不会变成白矮星,而是继续坍缩,成为比白矮星体积更小、密度更高的恒星,即中子星。1939年,美国物理学家《奥本海默》进一步证明,当一颗恒星的氢核质量是太阳质量的三倍以上时,其自身的引力会阻止光线逃离这颗恒星的范围。
随着经验的积累,关于黑洞的理论已经趋于成熟。人们已经完全排斥这个怪物,逐渐相信了它。到了20世纪60年代,人们已经普遍接受了黑洞的概念,黑洞的奥秘也逐渐被研究。
严格来说,黑洞不是通常意义上的“恒星”,而只是空间的一个区域。这是一个与我们的日常世界脱节的领域。黑洞视界将这两个区域分开,在视界之外,它们可以通过光信号在任意距离上相互连接。这就是我们生活的正常宇宙。但在视界内,光不能从一个地方自由传播到另一个地方,而是全部向中心聚集,事件之间的联系受到严格限制。这是个黑洞。
在黑洞内部,物体向黑洞下落的过程中,潮汐力越来越大。在中心区域,重力和潮汐力是无限的。所以在黑洞中心,除了质量、电荷和角动量,物质的其他属性都丧失了,原子、分子等等都将不复存在!在这种情况下,根本谈不上黑洞是什么部分,黑洞是一个统一体!
在黑洞的中心,所有的物质都被挤压成一个无限体积趋近于零的几何点,任何强大的力都不可能将它们分开。这就是所谓的“奇点”状态。广义相对论无法对此进行考察,但它必须被一种新的正确理论——量子论所取代。讽刺的是,广义相对论给了我们一个黑洞,却在黑洞的奇点失败了,量子理论取而代之,但是量子理论和相对论根本不相容!
宇宙概念的发展宇宙结构概念的发展在古代,人们对宇宙结构的认识处于非常幼稚的状态,通常会根据生活环境对宇宙结构做出幼稚的推测。中国西周时期,生活在中国大地上的人们提出了早期的遮天理论,认为天像一个锅,倒放在平地上;后来发展到后来的遮天论,认为地球的形状也是拱形的。公元前7世纪,巴比伦人认为天空和地球是拱形的,地球周围是海洋,山在中心。古埃及人把宇宙想象成一个大盒子,天空是盖子,地球是底部,尼罗河是地球的中心。古印度人想象圆盘状的地球丢在几头大象身上,而大象站在巨大的乌龟背上。公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为地球是一个漂浮在水面上的巨大圆盘,上面覆盖着拱形的天空。
是古希腊人首先意识到地球是球形的。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学角度出发,认为最美的立体图形是球形的,主张天体和我们居住的地球都是球形的。这个观念后来被很多古希腊学者继承,但直到1519 ~ 1522年葡萄牙的F·麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行,地球是球形的这个观念才最终得到确认。
公元2世纪,托勒密提出了完整的地心说。这种理论认为,地球在宇宙中心是静止不动的,月球、太阳、行星和最外层的恒星都在以不同的速度围绕地球旋转。为了解释行星视运动的不均匀性,他还认为行星在这一轮绕其中心旋转,而这一轮的中心则沿着均匀的轮子绕地球旋转。地心说在欧洲流传了1000多年。1543年,n .哥白尼提出了科学的日心说,认为太阳位于宇宙的中心,地球是一颗普通的行星,以圆形轨道围绕太阳运行。1609年,j .开普勒揭示了地球和行星都以椭圆轨道围绕太阳旋转,发展了哥白尼的日心说。同年,伽利略?伽利略率先用望远镜观测天空,并用大量的观测事实证实了日心说的正确性。1687年,我牛顿提出万有引力定律,深刻揭示了行星围绕太阳运动的力学原因,给了日心说坚实的力学基础。之后,人们逐渐建立了太阳系的科学概念。
在哥白尼的宇宙形象中,恒星只是最外层星空中的光点。1584,佐丹奴?布鲁诺大胆地取消了这层恒星天空,认为恒星是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E哈雷对恒星的自我发展和J布拉德利对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测被越来越多的人认可。18世纪中期,T. Wright、I. Kant和J. H. Lambert推测全天覆盖的恒星和星系构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希?威廉?赫歇尔首先用抽样统计的方法,用望远镜统计了天空中大量选定区域的恒星数量和亮星与暗星的比例。1785年,他首次获得了一张轮廓不均匀、以太阳为中心的银河系平而平的结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在接下来的一个半世纪里,在H. shapley发现太阳不在银河系中心,J. H. Oort发现银河系的自转和旋臂,很多人测量了银河系的直径和厚度之后,银河系的科学概念才最终确立。
18世纪中期,康德等人还提出,在整个宇宙中,有无数个像我们这样的天体系统(指银河系)。当时看起来像云的“星云”很可能就是这样一个天体系统。此后经历了170年的曲折探索过程。直到1924年,E.P .哈勃用造父视差法测量仙女座大星云的距离,才证实了河外星系的存在。
半个世纪以来,通过对河外星系的研究,人们不仅发现了星系团、超星系团等更高级别的天体系统,还将我们的视野拓展到了远至200亿光年的宇宙深处。
早在西汉时期,中国就有了宇宙演化的概念。《真经》指出:“有始有终,有始有终,有夫有始。”他认为世界有它的开放时间,有它的开放前期,有它的开放前期。淮南子?天文训练还专门勾勒了世界从无形的物质状态到混沌状态再到天地万物的产生和演化的过程。在古希腊,也有类似的观点。例如,留基伯提出,由于原子在真空中的旋转运动,轻物质逃逸到外层空间,而其余的物质构成了球形天体,从而形成了我们的世界。
太阳系的概念确立后,人们开始从科学的角度探索太阳系的起源。1644年,R·笛卡尔提出了太阳系起源的涡旋理论;1745年,G.L.L .布丰提出了一个太阳系起源的理论,这个理论是由大彗星和太阳的碰撞引起的。1755和1796年,康德和拉普拉斯分别提出了太阳系起源的星云学说。探索太阳系起源的现代新星云理论是在康德-拉普拉斯星云理论的基础上发展起来的。
1911年,E. hertzsprung建立了该星系团的第一张彩色星等图;1913,伯特兰?亚瑟。威廉?罗素画出了恒星的光谱-光度图,也就是赫罗图。在获得这张星图后,罗素提出了恒星从红巨星开始,先收缩到主序,再沿着主序下滑,最后变成红矮星的恒星演化理论。1924,亚瑟?斯坦利?爱丁顿提出了恒星的质量-光度关系;从1937到1939,C.F .魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能量来源于氢聚变为氦的核反应。这两个发现导致了对罗素理论的否定,诞生了恒星演化的科学理论。星系起源的研究起步较晚。目前普遍认为,它是在我们宇宙形成的后期,由原始星系演化而来。
1917,a .阿尔伯特?爱因斯坦用他新创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。1922年,G.D .弗里德曼发现,根据阿尔伯特?爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静止的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应开放的宇宙,后者对应封闭的宇宙。1927年,克·勒迈特也提出了一个膨胀的宇宙模型。1929年,哈勃发现星系的红移与其距离成正比,建立了著名的哈勃定律。这一发现是对宇宙膨胀模型的有力支持。20世纪中期,G·加莫夫等人提出了热大爆炸的宇宙学模型,他们还预言,根据这个模型,我们应该能够观测到太空中的低温背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。此后,很多人把大爆炸宇宙模型作为标准宇宙模型。1980年,美国的Gus在大爆炸宇宙模型的基础上进一步提出了暴涨宇宙模型。这个模型可以解释目前已知的大部分重要观测事实。
当代天文学的研究成果表明,宇宙是一个具有层次结构、多样物质形态和不断运动发展的天体系统。
现代天文学揭示了天体的起源和演化。当代关于太阳系起源的理论认为,太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体(原始太阳星云)由于引力收缩而形成的(见《太阳系起源》)。恒星由星云产生,其生命经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期和垂死阶段。星系的起源与宇宙的起源密切相关。流行的观点是,大爆炸后40万年,温度下降到4000K,宇宙从辐射主导的时期转变为物质主导的时期。此时,由于密度波动引起的引力不稳定性或宇宙湍流的作用,原星系逐渐形成,进而演化为星系团和星系。大爆炸的宇宙模型描述了我们宇宙的起源和演化历史:我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时温度极高,密度极高。随着宇宙的膨胀,经历了从热到冷,从稠密到稀薄,从以辐射为主到以物质为主的演化过程,直到1 ~ 20亿年前才进入大规模星系形成阶段,然后逐渐形成了我们今天看到的宇宙。1980提出的暴涨宇宙模型是对热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙非常早期,大约在我们宇宙诞生后的10-36秒,经历了一个暴涨阶段。
宇宙的创造一些宇宙学家认为,对膨胀模型最激进的改革可能是观察到宇宙中所有的物质和能量都是从无到有产生的。这个观点之前不被人们接受是因为有很多守恒定律,尤其是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展,重子数可能是不守恒的,宇宙中的引力能大致可以说是负的,精确地抵消了非引力能,总能量为零。所以不存在已知守恒定律阻止从无到有观察宇宙演化的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面:①本体论。认为“无”就是绝对的虚无是错误的。这不仅违背了人类已知的科学实践,也违背了暴胀模型本身。根据这个模型,我们研究的观测宇宙只是整个暴涨区域的一小部分,在观测宇宙之外并不是绝对的“一无所有”。目前观察宇宙的物质是由假真空状态释放的能量转化而来的。这种真空能量只是物质和能量的一种特殊形式,并不是从绝对的“无”中创造出来的。如果进一步说,这种真空能量来源于“无”,那么整个观测宇宙归根结底来源于“无”,那么这种“无”只能是一种未知形式的物质和能量。②认识论和方法论。暴胀模型中涉及的宇宙概念是自然科学中的宇宙概念。再庞大的宇宙,作为一个有限的物质系统,也有其产生、发展、消亡的历史。暴胀模型将传统的大爆炸宇宙学和大统一理论结合起来,认为观测到的宇宙中物质和能量的形式不是永恒的,应该研究它们的起源。它把“虚无”看作是未知的物质和能量形式,把“虚无”和“存在”看作是一对逻辑范畴,讨论了我们的宇宙是如何从“虚无”——一种未知的物质和能量形式,变成“存在”——一种已知的物质和能量形式的,在认识论和方法论上有一定的意义。
时空的起源有人认为时空不是永恒的,而是从一种没有时空的状态中产生的。根据现有的物理理论,在小于10-43秒和10-33厘米的范围内,没有“时钟”和“尺子”来测量,所以时间和空间的概念是无效的,是一个没有时间和空间的物理世界。这种认为已知时空形式有其适用边界的观点是完全正确的。正如历史上牛顿的时空观发展为相对论的时空观一样,今天,随着科学实践的发展,建立新的时空观是必然的。由于广义相对论在宇宙大爆炸后10-43秒内失效,必须考虑引力的量子效应,所以有人试图通过时空的量子化来探索已知时空形式的起源。这些工作都是有益的,但绝不能因为人类时空观念的发展或现有科技水平无法衡量新的时空形式,就否定时空作为物质存在形式的客观存在。
自20世纪60年代以来,由于人择原理的提出和讨论,出现了人类存在与宇宙的关系。根据人择原理,可能存在许多物理参数和初始条件不同的宇宙,但只有具有特定物理参数和初始条件的宇宙才能进化为人类,所以我们只能看到一个允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在来约束过去可能存在的初始条件和物理规律,减少它们的任意性,解释一些宇宙现象,在科学方法论上有一定的意义。但有人提出,宇宙的创造依赖于作为观察者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴胀模型,那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态,可能是从非常早期的宇宙演化中出现的,宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样,上述利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在的观点就失去了基础。但也有人认为,由于暴涨带来的巨大距离尺度,不可能观测到宇宙整体的结构。这种担心是有原因的,但如果暴胀模型是正确的,随着科学实践的发展,将有可能突破人类认识上的困难。