宇宙其实是一次次循环？诺奖得主：我们有可能生活在1个轮回中！

最近2025年刚爆出来的暗能量光谱仪第二批数据分析结果，直接给整个天文圈炸出不小的水花，原来推动宇宙加速膨胀的暗能量，强度居然会跟着时间慢慢变。大家之前对宇宙结局的好多预判，瞬间就站不住脚了。平时咱们聊宇宙结局总觉得是飘在天上的玄学，其实一代代物理学家早就在拿笔一点点算背后的实锤了。

这批人里玩得最野的，就属2020年拿了诺贝尔物理学奖的罗杰彭罗斯。他直接跳过大爆炸之前啥都没有的默认设定，说宇宙的终点根本不是什么一切归零，上一轮宇宙走到头的瞬间，刚好无缝接上下一轮的开端。我们现在所处的世界，搞不好就只是无数轮循环里平平无奇的其中一轮而已。

很多人知道彭罗斯，都是2020年诺奖公布那年，当时89岁的他拿了一半奖金，获奖理由是证明黑洞的形成完全符合广义相对论的预言。剩下一半奖金分给了另外两位天文学家，他们实打实观测到银河系中心藏着个超大质量的致密天体。那时候好多人翻他的履历才发现，这老爷子根本不是根正苗红的天文出身，早年在剑桥读的是代数几何博士，跟黑洞研究一开始半毛钱关系都没有。

后来被几个研究广义相对论的同行安利，他才转去啃相对论相关的内容。1965年他发了篇很短的论文，用拓扑学方法提出了俘获面的概念，直接打了当时好多质疑者的脸。之前不少物理学家觉得黑洞只是完美公式凑出来的虚拟产物，真实宇宙里的天体歪歪扭扭根本没法塌缩成奇点。彭罗斯直接用数学证明，只要物质坍缩过了那条临界线，不管形状有多不规则，奇点是必然会出现的。

后来他跟霍金合作把这套思路套到整个宇宙上，两人联合发的论文直接把大爆炸理论的数学底座给焊死了。按常理说，帮大爆炸理论站稳脚跟的人，肯定得咬死宇宙有个绝对的开端，开端之前啥都不存在。彭罗斯偏不顺着大家的思路走，他逮着那个大爆炸之前的空白期死磕，非要挖出点实在东西来。

2005年左右他就开始在学术会议上抛自己的新设想，名字叫共形循环宇宙学。后来2010年他出了本叫时间的循环的专著，把整套理论全捋顺了，国内后来也引进了这本书，译名改成了宇宙的轮回。他给每一轮宇宙起了个专门的名字叫永世，一轮宇宙从大爆炸冒头到彻底凉透玩完，整个完整的周期就是一个永世。

这套理论的逻辑说穿了一点都不复杂，先得从大家都认可的宇宙结局说起。现在观测实锤了宇宙一直在加速膨胀，照着这个速度发展下去，星系之间会越跑越远，所有恒星早晚有烧完燃料寿终正寝的那天，绝大多数物质最后都会掉进黑洞里。大家之前以为黑洞是宇宙最终的归宿，结果霍金早在上世纪70年代就证明黑洞会慢慢往外辐射能量，熬到最后也会彻底蒸发消失。

到那时候整个宇宙里几乎就只剩光子这类没有静止质量的粒子了。光子是永远以光速跑的，对它们来说时间根本不存在，你根本没法拿光子当尺子当钟表用。一个全是光子的宇宙，你根本没法定义它的尺度有多大，又存在了多久，大小远近这些概念直接就失去了意义。

共形几何刚好就是专门处理这种情况的，它不关心具体尺度多大，只要光线行进的路径不变，整个空间随便放大缩小都不影响性质。就靠着这套数学规则，一个无限膨胀、冷到接近绝对零度的死寂宇宙，完全可以被重新缩放成一个体积极小、温度极高的状态，这不就是我们说的大爆炸初始状态吗？上一轮宇宙的终点，就这么悄咪咪变成了下一轮宇宙的起点。

这套脑洞还顺手解决了一个困扰学界很多年的老问题。热力学第二定律说熵永远只会往上涨，那宇宙刚诞生的时候熵必须低到离谱才说得通，但之前的标准宇宙模型根本解释不了为啥初始熵会这么低。彭罗斯早在上世纪70年代就提过外尔曲率假设专门琢磨这事，共形循环宇宙学相当于他花了几十年死磕出来的最终答案。

当然这套理论现在也不是无懈可击，还是有不少绕不开的坎。我们现在能观测到的电子这类粒子都是有静止质量的，要让宇宙最后只剩无质量的光子，所有粒子的静止质量得在漫长时间里慢慢衰减消失，彭罗斯自己也只能猜静止质量会缓慢衰减，目前还拿不出任何实验证据支撑这个猜想。

物理理论再漂亮也不能光靠数学自洽，最后总得拿实际观测结果说话，彭罗斯自己门儿清这个道理。他把主意打到了宇宙微波背景辐射头上，这可是大爆炸之后38万年留下来的古老光线，是人类能摸到的最接近宇宙起点的观测样本。他觉得上一轮宇宙里的超大质量黑洞碰撞产生的引力波，穿过两轮宇宙的交界之后，肯定会在这层古老的光上留下痕迹。

最早他团队说在早年的WMAP卫星数据里找到了温度异常低的同心圆环，对应上一轮黑洞碰撞的引力波印记。当时科技日报还专门报道了这个发现，中科院官网也跟着转载了。结果没隔多久就有好几个独立团队拿标准宇宙模型生成了随机模拟天图，发现这种类似的圆环在完全随机的涨落里也能随便找出来，根本算不上什么实锤证据。

彭罗斯没因为这事躺平，后来团队拿精度高得多的普朗克卫星数据重新分析，又提出了霍金点的概念。他们说上一轮宇宙里的黑洞蒸发到最后阶段集中释放能量，经过共形变换压缩之后，会在我们的微波背景上留下好几个比满月还大的高温小区域。这篇论文后来还发在了皇家天文学会月刊上，结果别的科学家重新扒完数据之后，说现有的统计证据根本撑不起这个结论。

其实搞循环宇宙模型的物理学家，彭罗斯真不是第一个。上世纪30年代就有科学家琢磨过宇宙反复膨胀收缩的模型，结果发现熵会一轮轮越攒越多，根本没法自圆其说。后来还有科学家提出高维空间的膜每隔一万亿年碰撞一次，每次碰撞都会催生一轮新的宇宙，这个模型还预言原初引力波的信号会弱到几乎测不出来。咱们古人老祖宗也早有类似的脑洞，北宋学者邵雍当年提出的元会运世说法，就认为天地每隔十二万九千六百年就会重新轮回一次，跟现代物理的探索方向还真有点不谋而合的意思。

现在咱们国内在西藏阿里建的原初引力波观测站，海拔五千多米，专门就是为了高精度测量宇宙微波背景辐射的偏振信号，找原初引力波的痕迹。不管是彭罗斯找的圆环、霍金点，还是其他循环宇宙模型的预言，最后都得拿到这份最古老的观测数据面前比对，才能知道谁对谁错。2026年彭罗斯刚过完95岁生日，从当年蹲在办公室算奇点，到晚年死磕宇宙循环，他花了一辈子把大家对宇宙开端的疑问推到了更远的地方。

参考资料：

诺贝尔奖官方网站，2020年诺贝尔物理学奖新闻公报

中国科学院官网转载科技日报，科学家“看见了”大爆炸之前的宇宙