作者：克里斯蒂娜·库奇
翻译：寒冬
在堆积如山的文献和无糖可乐罐旁边，阿兰·古斯正在思索宇宙的起源。作为世界知名的理论物理学家和麻省理工学院（MIT）的教授，古斯最著名的头衔是暴胀宇宙模型的先驱。暴胀宇宙模型解释了大爆炸极短时间内、以及持续至今的膨胀。
宇宙暴胀模型不仅描述了大爆炸的物理，古斯还相信它支持多重宇宙，甚至更多的宇宙正在形成。
科学星期五（Science Friday）的记者访问了阿兰·古斯，听他谈论无尽宇宙的无限可能，以及那一片改变他命运的幸运饼干。
阿兰·古斯：我依然记得中学时候的一件事，或许它已经能表明了我想要成为理论物理学家的愿望。我当时在学中学物理，一个朋友正做实验。实验中，在码尺不同的位置打孔，然后让码尺在不同的孔上转，研究周期与孔的位置的关系。那时候，我刚刚学了足够的很基础的物理以及微积分，这使得我有能力计算这个问题的答案。我记得那是一个下午，我和他一起使用计算尺计算，把他的数据与我的公式比较，竟然真的奏效。我的计算的确反映出事物运作的方式并得到正确结果，这让我异常兴奋。
我的论文研究的是夸克模型，以及夸克和反夸克如何结合构成介子，但这正好在一场夸克理论的革命之前。革命之前的大多数物理学家认为夸克很重，在结合时会有较大的结合能；后来很多人转向了量子色动力学，该理论认为夸克很轻，相互远离的时候才会有较大的结合能。我在这场革命中选择了错误的道路。论文还没写完的时候，就已经成了完全过时的东西。不过我在做论文中的确学到了很多。
我做了8年粒子物理博士后才进入真正宇宙学领域。一个康奈尔大学的博士后同事，亨利·泰伊（Henry Tye）对当时流行起来的大统一理论产生了兴趣。一天他过来问我，大统一理论是否能预言磁单极子的存在（只有北极或南极磁荷的粒子）。
那时我都没听说过大统一理论，所以他必须先教我，而且成功教会了我。我获得了足够的知识并把根据当时已有的事实进行计算。我敢肯定很多人已经做了。的确，大统一理论预言磁单极子应该存在，但质量大得夸张。磁单极子的质量大概是质子质量的的10^16倍，这意味着科学家有能力探测到它，但从没有人发现。
大概6个月之后，著名的诺贝尔奖获得者、伟大的物理学家温伯格访问了康奈尔大学。当时温伯格正研究大统一理论如何解释物质比反物质多，但他同样运用了计算早期宇宙中磁单极子的物理方法。如果温伯格足够敏锐，那为什么不能是我呢？
很快，亨利·泰伊和我得出结论，如果结合传统的宇宙学和传统的大统一理论，会得出过多的磁单极子。我们想尽快发表结果，但亨利和我认为我们应该继续研究，看看如何让大一统理论与今天观测到的宇宙相一致。
在我和亨利讨论磁单极子不久之前，普利斯顿的物理学家兼宇宙学家罗伯特·迪克（Robert Dicke）做了一个演讲，他提到了“平坦性问题”，关于早期宇宙的膨胀速率以及如何对其进行微调可以使理论与观测相符（我们的宇宙非常平坦，时空曲率很小或者为零）。罗伯特·迪克在演讲中说，如果你要考虑大爆炸后1秒钟的宇宙，膨胀速率必须要精确计算到在小数点后15位，不然宇宙会膨胀太快或很快重新坍塌，两种情况下，任何结构都不能形成。
当时这让我非常吃惊但我完全没有理解。不过，在对磁单极子问题研究了6个月之后，一天晚上我意识到，大爆炸之后抑制磁单极子生成的机制（这种机制是大量过冷过程后的一种相变）会使宇宙进入指数膨胀的时期——现在被称为“宇宙暴胀模型”——这种指数性膨胀就能解决平坦性问题。它也能使宇宙的膨胀速率符合大爆炸理论的要求，以此创造出我们今天的宇宙。
1980年的一个春天，提出宇宙暴胀的想法之后，我想到最好的普及方法就是到处作报告。我访问了MIT，但那年MIT并没有招聘职位。为期六周的旅程的最后一天，我正在马里兰大学，他们带我去吃中餐。我的幸运饼干里的字条说：“不要犹豫，重大的机遇正等着你”。我仔细想了一下，感觉这是某种暗示。回到加利福尼亚后，我给MIT的教员打了一通电话。我结结巴巴地说，我没有申请职位是因为MIT没有招聘职位，但我说如果他们对我感兴趣的话，我会非常乐意过去。然后他们一天内就回复了我，给了我通知书。这实在太棒了！于是我就成了MIT的教员，一直到现在。
我坚定地认为，我在午夜的时候思维最好。我非常喜欢长时间（比如数小时）不受打扰地集中精力思考。我常常在9:30左右睡着，1点或2点醒来，然后开始工作，5点的时候再次入睡。
我敢打赌，如果能和爱因斯坦一起工作的话肯定充满乐趣。我最尊敬爱因斯坦一点就是，他能够抛弃传统的理论而只专注于可能会直达自然真理的理论。
我目前所做的最具体的工作是和一个相当大的MIT团队合作，尝试计算某个版本的暴胀模型中原始黑洞的产生。如果能成功，这些原始黑洞或许就是星系中心超大黑洞的种子，这个问题目前依然是未解之谜。如果是对的，那就太让人兴奋了。
一个更大的问题，关于理解永恒暴胀宇宙的概率，在我脑中已经盘踞了十年。在一个永恒暴胀的宇宙中，这些口袋宇宙（就像我们所在的宇宙）永远持续形成。无穷多口袋宇宙的形成，意味着任何物理学所允许的事情最终都可以发生无数遍。
一般来说，我们把概率看做是相对的。长着一个头的牛远比长着两个头的牛更有可能出现，因为我们认为长着一个头的牛的数量远比两个头的牛多。我不知道地球上是否存在两个头的牛，但我们先假设存在。在一个永远暴胀的宇宙中，假设两个头的牛是可能，那么就会有无穷多一个头的牛和无穷多两个头的牛。一种牛比另一种更常见的说法就没有意义了。
（哈哈！）可能吧，是的，我看不出来这有任何物理上的限制。我认为任何物理定律允许的事情都能发生，而且会发生无穷多次。
原文链接
http://www.sciencefriday.com/articles/10-questions-for-alan-guth-pioneer-of-the-inflationary-model-of-the-universe/
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