宇宙在創生之初經歷過一場暴漲，這得到了天文學觀測證據的支持，但暴漲為什麼發生，至今仍沒有合理的理論解釋。弦論為暴漲提供了兩種解釋︰我們的宇宙存在于一個九維空間之中，不同平行宇宙之間的踫撞和湮滅，或者看不見的空間維度發生形狀改變，都可以驅使我們熟悉的三維空間發生暴漲。暴漲真的標志著我們的宇宙與其他宇宙共處于一片更加廣袤的疆域之中嗎？
　　
　　如果說，宇宙學家在直徑460億光年、包含上千萬億億顆恆星的宇宙中還會有幽閉恐怖癥般的感覺，你相信嗎？21世紀的宇宙學正涌現出越來越多的新觀念，其中之一就是，已知的宇宙（即我們所能看到的萬事萬物）可能僅僅是整個空間中極其微小的一部分。作為種種宇宙學理論的副產品，各種各樣的平行宇宙（parallel universes）構成了龐大的“多重宇宙”（multiverse）。但是，我們直接觀測到多重宇宙中其他宇宙的希望十分渺茫，因為它們不是離我們太遠，就是由于種種原因與我們的宇宙彼此分離。
　　不過，盡管一些平行宇宙與我們彼此分離，它們依然能夠影響我們的宇宙，這樣我們就能探測到它們造成的效應。那些宇宙是有可能存在的，弦論（string theory，描述自然界基本法則的主流候選理論）使宇宙學家們留意到了這一點。雖然弦論中的弦尺度非常小，但操控它們性質的基本原理卻預言，存在著幾種尺度較大的薄膜狀物體，後者被簡稱為“膜”（brane）。具體地說，我們所處的宇宙本身可能就是一張處于九維空間中的三維膜。天文學家現在的一些觀測結果，可能恰恰來源于較高維空間的形狀改變，或者我們的宇宙與其他宇宙之間的踫撞。
　　近年來，弦論一直經受著各種各樣的批評，大部分都超出了本文討論的範圍。不過有一種批評與本文有關，那就是弦論還沒有被實驗驗證，這種擔憂是合乎邏輯的。不過，這種批評並不僅僅針對弦論，描述極小尺度的物理理論本來就很難通過實驗加以驗證。所有描述自然界基本法則的候選理論，包括圈量子引力理論（loop quantum gravity）在內，都會遭遇同樣的問題。弦論學家們一直在尋找用實驗檢驗弦論的方法。弦論是否可以解釋宇宙中尚未被解釋的現象，特別是解釋宇宙膨脹速度隨時間的改變，是一個很有希望的研究方向。
　　
　　宇宙早期的瘋狂暴漲
　　
　　宇宙在誕生之初曾經歷過一段急劇加速膨脹階段，這與今天的許多觀測事實完全相符，然而通常的物理學定律很難解釋暴漲發生的原因。
　　9年前，科學家宣布，在某種被稱作“暗能量”（dark energy）的未知成分的驅動下，宇宙的膨脹速度正在不斷加快。大多數宇宙學家認為，宇宙還經歷過一個速度更快的加速膨脹階段，這個階段被稱為暴漲（inflation），發生在宇宙誕生之初，那時連原子都還沒有形成，更別提星系了。早期的暴漲階段結束後不久，宇宙的溫度比目前地球上能夠觀測到的最高溫度還高十億倍以上。宇宙學家和粒子物理學家在共同努力，尋找能夠描述如此高溫度的物理學基本法則。來自不同領域的靈感相互踫撞，促使科學家從弦論出發，對早期宇宙展開全新的思考。
　　
　　暴漲概念的提出，是為了解釋一系列簡單卻令人困惑的觀測事實，其中許多都涉及宇宙微波背景輻射（cosmic microwave background radiation，縮寫為CMBR），即熾熱的早期宇宙留存至今的遺跡。比如，微波背景輻射表明，早期宇宙近乎完美均勻——這一點非常奇怪，因為沒有哪種常見的物理過程（比如流體的流動），來得及讓早期宇宙中的物質變得如此均勻。在20世紀80年代初，艾倫•H•古斯（Alan H. Guth，目前任職于美國麻省理工學院）發現，一段極為迅速的膨脹時期能夠解釋這種均勻性。這樣一段加速膨脹時期能夠稀釋原先存在的任何物質，抹平不同區域之間的密度差異。
　　同等重要的是，暴漲並沒有使宇宙變得完全均勻。由于亞原子尺度上固有的量子統計學定律，暴漲期間空間能量密度會有所漲落。暴漲就像一台巨大的復印機，將小尺度上的量子擾動放大到了天文學尺度，產生了後來宇宙演化時期可以預言的物質密度擾動。
　　微波背景輻射的觀測與暴漲理論的預言驚人符合。觀測數據的支持使暴漲理論成了解釋宇宙極早期行為的主流理論。未來的衛星，例如歐洲空間局（European Space Agency）計劃在明年發射的普朗克（Planck）衛星，將為暴漲理論尋找更加確鑿的證據。
　　但是，物理學定律真的能夠產生這樣的暴漲嗎？這就是整個故事含糊不清的地方。如何才能讓充斥著正常物質的宇宙加速膨脹，這是一個眾所周知的難題。宇宙的加速膨脹需要一種性質非常特殊的能量成分︰它的能量密度必須是正值；就算宇宙在急劇膨脹，能量密度也必須基本保持不變；為了讓暴漲能夠結束，這種成分的能量密度還必須在暴漲末期突然下降。
　　
　　初看起來，任何成分的能量密度似乎都不可能保持不變，因為空間的膨脹會稀釋這種成分。但一種被稱為標量場（scalar field）的特殊能量來源可以避免這種稀釋。你可以把標量場想象成一種充斥在空間各處的極端簡單的物質成分，好比一團氣體，但是標量場的性質和你見過的任何氣體都不一樣。它更類似于我們熟悉的電磁場和引力場，只是標量場更加簡單，只需要一個數值（即場強）就可以描述，該數值還可以隨空間位置的不同而發生變化。相比之下，磁場是一種矢量場（vector field），除了場強以外，在空間的每個位置還要指明一個方向，才能完全描述磁場的性質。天氣預報為這兩種場都提供了例子︰溫度和氣壓是標量場，而風速則是矢量場。
　　很明顯，驅動暴漲的標量場〔即暴漲子（inflaton）場〕使宇宙的加速膨脹持續了一段時間，接著又戛然而止。這個動力學過程很像游樂場中過山車的開始階段。暴漲子場就像過山車，先沿一個平緩的斜坡緩慢滑行。（這里的“緩慢”是一個相對概念，對人類來說，這個過程還是非常迅速的。）接著，“過山車”陡然下降，將勢能轉化為動能，最終轉化為熱量。從理論上再現這一過程並非易事。物理學家過去25年來提出過很多建議，但沒有一種具有足夠的說服力。暴漲過程很可能涉及極端高能量下的物理過程，對此我們一無所知，因此構建暴漲理論模型的探索步履艱難。