沈阳先生 编著
宇宙学，相当年轻的一门科学，试图重建的却是，从起初到现在，横跨数十亿年之久的宇宙历史。要回头望向那么远的时间彼端，除了本身困难重重以外，雪上加霜的问题更在于，架构起宇宙学的主干理论，许多都是近20年以内才获得人类认知发现的，这毫无疑问让问题难上加难，因为，20年的时间，实在太短，不够让科学家和理论家取得各种细节或者充分理解全盘情况。
最近，曾为宇宙“暗能量”命名的知名宇宙学家Michael
Turner，在一场演讲中对媒体表达了他个人对于近期宇宙学发展现况的看法：“要不，我们应该会发现一些重要的新物理学，否则，就准备在现今大家已普遍接受的宇宙观中，找到一个致命的缺陷。”
如此说来，现在的宇宙学家该做什么？能再向极限挑战一步，使它从理论走上科学，而让我们对宇宙，至少能终于有点初阶的认识了吗？现担任芝加哥大学Kavli宇宙物理研究所所长的Turner教授（最早，“暗能量”一词是由他创造的），在2010年11月中旬的美国科学作家协会会议中，发表了他对宇宙学领域前四大可能新发现的未来展望，但愿不久的未来，这些将会一一实现：
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愿望 # 1: 搞清楚暗物质
图片来源: X射线: NASA/CXC/CfA; 重力透镜图: NASA/STScI; ESO 可见光: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona
“我认为我们已经非常接近揭开暗物质谜底的那一天了。当有那么一天，每个人真的意识到，原来，我们这个世界上的物质，和组成宇宙的大多数物质，是截然不同的两种东西，那将是大大令人惊异、天翻地覆的一件大事”。
以目前宇宙学家所观测到的来讲，是暗物质，将宇宙凑在了一起。但是，暗物质，它既不会产生电磁辐射，我们又不能看到它，怎么知道它存在呢？你可以这么想：“星系需要被聚集在一处，星系团也需要被聚集成一团，事情就是这么的简单，然而你把所有恒星的质量都加总，重力也还不够维持一个星系能聚集在一起。”这是Turner教授的简单版说明。
还有，你也可以这么想：暗物质就像在户外，一棵挂着装饰灯的圣诞树，从远处，我们只能看到五光十色的灯光，但其实把小灯泡撑架起来，给予它们形状的，却是那棵我们看不见的树，更有诗意的说法，宇宙就像是“撒开暗物质为网，缀以点点星光”。
Turner教授对未来10年做了一个大胆预测：“我们即将进入以暗物质为主题的十年- 暗物质即将被搞清楚，我们很快就会有答案。”
子弹星系团中的暗物质。此图显示，除非利用背景星系的重力透镜加以观测描绘成形，否则望远镜根本不可能看见暗物质。
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愿望＃2 搞通暗能量的性质
暗能量可能是当今宇宙学最深奥的一个问题，这是Turner教授10年以来多方观察后的认真结论：“如果我们说宇宙是靠暗物质才得以聚集结合在一起，那么，暗能量，更是宇宙命运的掌控者。”
这估计构成了宇宙66％的暗能量，最初，是怎样站上舞台的呢？1998年，天文学家意识到，宇宙膨胀的速度，非但不是照当时主流观点之预期，逐渐趋缓，反而膨胀的速度随时间推移，愈来愈快，于是暗能量的存在，才从理论方面开始，获得了一些注意。
若要问到，当前我们对暗能量理论上的认识是什么？答案应该会是：毫无所悉。但是，对Turner教授而言，非要来一个大胆的假设不可，他说，“我会宁可发现它不仅仅只是一种真空能量。在数学上，真空能量即相当于爱因斯坦的宇宙常数，我希望我们能发现的这种东西，是一种比一无所有更加怪异的能量。当然这完全没有解决任何问题，但对年轻一代却是一个好礼物，因为科学必须有大题目，他们需要一点可以开始的线索，一个够大的假设，好让他们可以全心投入去研究。”
对理论学者而言，暗能量是个大问题，也是个大机会，更是横霸未来十年的几个大问题之一，但相对于暗物质，十年内能不能解开这一道难题？Turner教授的态度保守了许多。
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愿望# 3：藉由B型极化的发现确认宇宙暴胀
目前为止，用来解释宇宙最早发生了什么事情的最佳理论，就是暴胀。在大霹雳后的远小于一秒钟的短暂时刻，宇宙似乎呈现指数型的扩张。藉由高精确度的测量所谓的宇宙微波背景辐射B-Mode，将可以提供「重力辐射是由暴胀产生」的证据，并且也将能检验，先前以简单模型预测过的暴胀规模，是否正确。
B-Mode将会成为活生生、证据确凿的暴胀的证明，它也将能够说明所有的结构从何而来 - 量子力学亚原子尺度上的波动，就是被这个巨大的扩张所引发的。只要一个方程式，我们就可以计算出暴胀是在什么时候发生的，这真是个了不起的想法。你会注意到我们每个人谈暴胀，都不会告诉你暴胀发生的时间点，因为没有人知道。但未来B-modes上的发现将会为我们说明清楚。
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愿望＃4。多元宇宙，消失吧。
如果真有暴胀，这也就意味着，某些地方，还有许多个宇宙。
多元宇宙的概念就像是“房间里有只500公斤的大猩猩”（意思是：明明可见，却人人回避），它把我们拉进了一个困境：我们既然有证据显示暴胀曾经发生，而写出一个暴胀方程式的意思也正表示着，如果它发生过一次，它也会发生两次，有点像老鼠和饼干 - 有一就有二，有二就有三…换言之，宇宙的暴胀，可能已发生过无数次。
多元宇宙的推论是，万事万物皆由多元宇宙或平行宇宙组成，也就是说，不只是独有我们这么一个「地区性」的宇宙存在着。如果有一个多重宇宙的架构，并且如果你愿意将这个架构再和弦理论配搭成双运用，最后你会得到的结论是，宇宙中可能有许多不同的物理，法则也因地而异，各个次宇宙之间，彼此可能都大大不相同，且不同到一种难以想象的程度 - 有些根本不具备稳定的粒子，许多宇宙中毫无生命…诸如此类，从空间到时间，各方面都全然迥异。这个想法大胆得令人难以置信，甚至有可能是继哥白尼之后最重要的突破性想法。
但是，下一个问题随之而来-宇宙学大师已为我们预备好了：“你怎么验证这样的想法呢？而如果你空有理论，又不能检验，它就不能称之为科学了。”所以，多元宇宙论为宇宙学者带来的是个“多元宇宙型头痛” - 你有个非常了不起的重要想法，但另一方面，你却连它是否还算是个“科学”都不再能肯定的回答说“是”。
所以最后，结论会像什么呢？或许，还是一只大象。关于宇宙学，最后我们恐怕得以瞎子摸象的寓言故事收尾。
Turner教授说：“我们是群盲人宇宙学家，每个人都想感知到，宇宙究竟为何物，每一块手中的数据都描述着一部份事实，同时却还有更多大问题有待回答，宇宙非常的大，以至于相形之下，我们的能力显得如此的原始。”
不过，鉴往知来，回头看看，过去一路走来，我们也完成了这么多事情。从事宇宙学研究的人正试图把每块拼图都凑在一起，未来10-15年内，我们真有可能把它们全拼凑起来，呈现全貌。那绝对是相当惊人的事情。
(Lauren译)
数据源：中研院天文网, 2010.11.24, KLC
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