2020年、新型コロナウイルスが世界を襲った。巣ごもりせざるを得なくなった。外出ができなくなってしまったのは辛い。

2020年，新冠病毒襲擊了世界。我們不得不呆在家里。無法外出是非常辛苦的。

「宇宙」の外に「宇宙」はあるのか…難問への挑戦
あるとき、ふと夜空を見上げると、明るい大きな赤い星が見えた。インターネットで調(diào)べてみると、火星が地球に大接近中だとわかった。ほかの星も美しく、畏怖(いふ)の念さえ覚えた。いつどこに、どの星が見えるかが、天文學(xué)によって正確に予測されていることにも、いまさらながら感動した。人類が直面する予測のつかない事態(tài)をよそに、宇宙が規(guī)則正しく動いていることに安らぎを感じた。

宇宙之外還有宇宙嗎……對于這個難題發(fā)起挑戰(zhàn)
某一個時刻，我們突然仰望夜空，可以看見一個明亮的大大的紅色星球。網(wǎng)上一查，就會知道火星正在快速接近地球。其它的星球非常美麗，甚至讓人有一種畏懼感。什么時候，什么地方，可以看到什么星球，這都可以通過天文學(xué)進行精確的的預(yù)測。哪怕是現(xiàn)在這點還是讓人感動。除去人類面對的無法預(yù)測的事態(tài)，宇宙按照規(guī)則正確運行，這讓人有種安心感。

だが、その宇宙とて、いつまでも「いまの姿」を保っているわけではなかった。その話をするために、ツイッターの世界では「アストロケイティ(@AstroKatie)」として知られるユニークな理論宇宙物理學(xué)者、ケイティ?マックが、宇宙の終焉についての本を準(zhǔn)備していたのだった。
それが、今回、翻訳に攜わることになった『宇宙の終わりに何が起こるのか』だ。

不過宇宙也不是永遠能夠保持現(xiàn)在的姿態(tài)。為了談這個話題，準(zhǔn)備了推特世界以“@AstroKatie”這個名字為人所知的獨特的理論宇宙物理學(xué)家凱迪·馬克的關(guān)于宇宙終焉的書。
這就是我這次參與翻譯的“宇宙的終點會發(fā)生什么”這本書。

絞られた宇宙終焉シナリオ
さて、マックによれば、現(xiàn)在の物理學(xué)では、現(xiàn)時點で最善の観測データと矛盾しない宇宙終焉シナリオは數(shù)種類に絞られるという。
『宇宙の終わりに何が起こるのか』では、ビッグクランチ(収縮してつぶれる)、熱的死(膨張してすべての活動の停止にいたる)、ビッグリップ(急激に膨張してズタズタになる)、真空崩壊(真の真空の泡に突然包まれて完全消滅する)、ビッグバウンス(収縮と膨張を周期的に繰り返す)の5種類が紹介される。順に、「終末シナリオその1」から「その5」までだ。

宇宙終焉的幾個劇本
那么根據(jù)馬克所言，現(xiàn)在的物理學(xué)和現(xiàn)在最佳的觀測數(shù)據(jù)不產(chǎn)生矛盾的宇宙終焉劇本有幾個種類。
“宇宙的終點會發(fā)生什么”這本書中，介紹了大坍縮、熱寂、大撕裂、真空衰變、大反彈這五個結(jié)局。按照順序命名為終末劇本1到5。

終末シナリオ1から3は、宇宙の膨張を加速させている謎のエネルギー、すなわち、ダークエネルギーの違いに対応している。ダークエネルギーの性質(zhì)にはさまざまな予測があり、それらを名前やパラメータで區(qū)別する。
特に、ダークエネルギーの圧力をエネルギー密度で割った値を「w」とよぶ。このwが、宇宙膨張を記述する一般相対性理論の方程式の挙動を左右する。

終末劇本1到3取決于讓宇宙膨脹加速的謎之能量即暗能量的多少。暗能量的性質(zhì)有著各種各樣的預(yù)測，按照名字和參數(shù)來區(qū)別。
特別是將暗能量的壓力除以能量密度的數(shù)值被稱為“w”。這個w影響描述宇宙膨脹的廣義相對論方程。

wが「マイナス3分の1」より大きい場合、膨張のペースは減速していく。符號が反転するほど大きくなると、急激な収縮を起こし、シナリオ1の「ビッグクランチ」になる。
wが「マイナス1」と「マイナス3分の1」のあいだなら、ゆるやかな加速膨張がつづき、最後に「熱的死」にいたるシナリオ2に相當(dāng)する(現(xiàn)在の観測データからは、wは10パーセントほどの誤差で「マイナス1」なので、シナリオ2が有力視されている)。

w比“-1/3”大的情況，膨脹得到速度就會減速。當(dāng)數(shù)字大到反轉(zhuǎn)符號的時候，就會發(fā)生劇烈的收縮，這就是劇本1的大坍縮。
w在“-1”到“-1/3”之間時，就會慢慢加速膨脹，最終就會陷入熱寂，這和劇本2相當(dāng)。

そしてwが「マイナス1」よりも小さい場合には、シナリオ3の「ビッグリップ」にいたる。このタイプのダークエネルギーは、「ファントムエネルギー」とよばれている。
ダークエネルギーの性質(zhì)から「宇宙の未來」が予測できるのも、一般相対性理論のおかげであり、アインシュタインの偉大さが改めて痛感される。

然后w比“-1”小的情況，就會發(fā)生劇本3的大撕裂。這個情況下暗能量被稱為幻影能量。
從暗能量的性質(zhì)來預(yù)測宇宙的未來要靠廣義相對論，再次讓人感受到愛因斯坦的偉大。

「真の真空」か「偽の真空」か
シナリオ4の「真空崩壊」は、ダークエネルギーによる終焉とはまったく違う?，F(xiàn)在の真空は、安定な「真の真空」ではなく、不安定な「偽の真空」でしかない可能性が、2012年のヒッグス粒子の発見で高まってきたのだ。

真的真空，還是假的真空
劇本4的真空衰變和暗能量影響的終焉完全不同?，F(xiàn)在的真空不是安定的真正的真空，而是只是不安定的虛假的真空的可能性隨著2012年發(fā)現(xiàn)希格斯粒子而越來越高。

マックが「真空崩壊の現(xiàn)実味が上がってきたぞ」と感じているのはそのためである。いつでも「真の真空」への移行が突然起こって、物理法則が急変し、いま存在しているものはすべて崩壊してしまうかもしれないという。
シナリオ5は、宇宙がやがて収縮して、ビッグバン的な特異點にいたると、跳ね返ってふたたび膨張するという「ビッグバウンス」だ。この収縮とバウンスは何度も繰り返す可能性があり、「サイクリック宇宙論」とよばれるものの一つだ。

所以馬克才對于真空衰變感受了現(xiàn)實感。任何時候衰落到真的真空的事情都可能突然發(fā)生，物理法則可能會發(fā)生劇變，現(xiàn)在存在的事物可能會全部崩潰掉。
劇本5的大反彈，描述了宇宙最終會坍縮為大爆炸那樣的奇點，然后重新反彈開始膨脹。這個收縮和反彈有可能不斷重復(fù)，這是一種循環(huán)宇宙理論的一種。

「前の宇宙」と「今の宇宙」
その最有力候補である超弦理論の一種、「ブレーンワールド」宇宙モデルでは、四次元時空のほかに高次元が存在し、この宇宙は高次元空間に浮かぶ「ブレーン」という膜のようなものだとする。
このようなブレーン宇宙どうしの衝突としてビッグバンを説明するのがエキピロティック宇宙モデルだ。衝突のエネルギーから物質(zhì)が生まれ、その際にビッグバンの狀態(tài)になったという。この宇宙論の最新版では、前の宇宙の情報が存続することもありうるというから興味深い。

過去的宇宙和現(xiàn)在的宇宙
最有力候補是超弦理論的一種，膜宇宙模型。存在比四維時空更高維度的空間，這個宇宙是漂浮在高維空間中的膜。
這樣的膜宇宙之間發(fā)生碰撞，就可能發(fā)生大爆炸。碰撞的能量中就會誕生物質(zhì)，這就是大爆炸的狀態(tài)。這個宇宙論的最新版本中提示之前宇宙的情報也可能存在，非常讓人感興趣。

永久不滅の「マザー宇宙」!？
マックが論じていないものの一つに、「多宇宙説」がある。
量子論の多世界説は、量子効果で無數(shù)の世界が生まれるという説だが、宇宙論では、インフレーションは永遠に続くとする永久インフレーションの観點から、無限に膨張を続ける宇宙の中に、泡宇宙が無數(shù)に生まれており、この宇宙もその一つだとする説がある。

永遠不滅的母宇宙??？
馬克沒有討論的一個是多重宇宙假說。
量子理論的多重宇宙學(xué)說中，認(rèn)為量子效果會誕生無數(shù)的宇宙。按照宇宙學(xué)說，這種膨脹會永遠持續(xù)，泡沫宇宙會不斷生成，這個宇宙也就是其中之一。
原創(chuàng)翻譯：龍騰網(wǎng) http://nxnpts.cn 轉(zhuǎn)載請注明出處


この立場では、個々の泡宇宙は終焉を迎えるが、永久インフレーションを続けるマザー宇宙は不滅だということになりそうだ。量子論の多世界と宇宙論の多宇宙が同じなら、この宇宙が滅びたあとに、そっくりな歴史が繰り返される永劫回帰的シナリオも、別の泡宇宙でそっくりな歴史が繰り返されるかたちで実現(xiàn)するかもしれない。量子論の多世界説では、よく似ているが細(xì)部が異なる並行世界が多數(shù)存在するからだ。
この宇宙が滅んでも、別の泡宇宙でよく似た世界が存続しているかもしれないと思うと面白い。

基于這個立場，單獨的泡沫宇宙會迎來終結(jié)，但是膨脹會永遠持續(xù)，母宇宙是永恒不滅的。如果量子理論里的多重世界和宇宙理論里的多重宇宙是一樣的話，這個宇宙毀滅后，有著完全一樣歷史的別的泡沫宇宙有可能誕生。這個永遠重復(fù)的劇本也是存在的也說不定。這和量子理論的多重世界學(xué)說非常類似，不過這里存在很多細(xì)節(jié)不同的平行世界。
這個宇宙就算毀滅了，別的泡沫宇宙中也許也有存在非常類似的世界。想到這點，就覺得很有趣。

科學(xué)を使って「物語」をつくり上げる
今後の観測でデータが蓄積され、理論もさらに向上するだろう。「宇宙の未來」に関する予測も書き換えられるだろう。
宇宙の未來を科學(xué)で予測するとき、私たちは科學(xué)を使って物語をつくり上げているのだと思う。自らの限界を超越して、「永遠」というものに手を?qū)盲护郡い阮姢θ碎gの取り組みの一つだ。

使用科學(xué)來創(chuàng)作故事
今后隨著觀測數(shù)據(jù)的積累，理論還會繼續(xù)發(fā)展的。對于宇宙未來相關(guān)的預(yù)測也會改變的吧。
通過科學(xué)來預(yù)測宇宙的未來時，我們是在使用科學(xué)來創(chuàng)作故事。超越自己的極限，想要抵達人類無法企及的永恒。這就是其中的一種努力。

かつて人類は神話をもっていた。いま、神話をもたない人が多いが、たとえばスケールの大きなSF物語にはまるのは、そこに感応できるものがあって、価値観や指針を與えてくれるからではないだろうか。
マックが描く宇宙の物語も、人間よりもスケールの大きな何かがここにあるよ、と示してくれている。

過去人類有著神話傳說。現(xiàn)在很多人不看神話了，不過比如那種規(guī)模宏大的科幻故事中也有讓我們感動的地方吧。也有有可能改變我們的價值觀和行動指針吧。
馬克描繪的宇宙故事，展示了比人類更大宏大的敘事。