宇宙大爆炸学说
大爆炸宇宙论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。大爆炸理论认为：宇宙是由一个致密炽热的奇点于约138亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。大爆炸理论的建立基于了物理定律的普适性和宇宙学原理这两个基本假设以及科研工作者的实际观测。
许多人不知道的是，与大爆炸理论已经成为常识相比，在该理论刚刚提出之后的很长一段时间，世界科学界对其的态度是“嗤之以鼻”的。这种奇怪的现象，是因为这个理论与《圣经》所言，宇宙是有一个起点的这一说法具有一致性，当时的科学界受进化论推翻“上帝创造论”的哲学思潮影响，盲目地反对传统理论，不承认与《圣经》相似的这种说法，这一时期的西方科学界普遍坚持宇宙和物质是恒定不变、无始无终的。因此对于所有涉及说宇宙万物都“有一个起点”的理论一概不予承认。包括像爱因斯坦这样的大科学家也受其影响。爱因斯坦在总结引力场方程时发现这个Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv的公式将推导出宇宙其实是一个有着从未停止的物质变化的动态宇宙，于是在该公式中又强加了一个“宇宙常数”，以维持静态宇宙的计算结果。也就是说，最初的场方程其实是这样的：∧gμv+Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv，其中常数“∧”为宇宙常数。自从1922年美国天文学家埃德温·哈勃开始观测到“红移现象”开始，有关“宇宙膨胀”的观点开始形成。1929年，埃德温·哈勃总结出了一个具有里程碑意义的发现，即：不管你往哪个方向看，远处的星系正急速地远离我们而去，而近处的星系正在向我们靠近。换言之，宇宙正在不断膨胀。这意味着，在早先星体相互之间更加靠近，似乎某一时刻，它们刚好在同一地方，所以哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻，当时宇宙处于一个密度无限的奇点。听闻此事的爱因斯坦很快来到哈勃工作的威尔逊天文台，在哈勃的带领下亲自进行了红移现象的观测。访问结束后，爱因斯坦公开承认了自己主观意识影响科学结论的错误，并去掉了场方程中的宇宙常数，于是就有了我们所熟知的爱因斯坦场方程（Einstein Field Equation）。就此，哈勃的这一重大发现直接奠定了以大爆炸为中的现代宇宙学根基。
在二十世纪四十年代末，大爆炸宇宙论的鼻祖伽莫夫认为，我们的宇宙正沐浴在早期高温宇宙的残余辐射中，其温度约为6K。正如一个火炉虽然不再有火了，还可以冒一点热气。1964年，美国贝尔电话公司年轻的工程师－彭齐亚斯和威尔逊在工作中发现的宇宙微波背景辐射使许多从事大爆炸宇宙论研究的科学家们获得了极大的鼓舞。因为彭齐亚斯和威尔逊等人的观测竟与伽莫夫的理论预言的温度如此接近，正是对宇宙大爆炸论的一个非常有力的支持！这是继1929年哈勃发现星系谱线红移后的又一个重大的天文发现。宇宙微波背景辐射的发现，为观测宇宙开辟了一个新领域，这一发现，使我们能够获得很多大爆炸早期的直接信息。
2014年3月17日美国物理学家宣布，首次发现了宇宙原初引力波存在的直接证据。原初引力波是爱因斯坦于1916年发表的广义相对论中提出的，它是宇宙诞生之初产生的一种时空波动，随着宇宙的演化而被削弱。科学家说，原初引力波如同创世纪大爆炸的“余响”，将可以帮助人们追溯到宇宙创生之初的一段极其短暂的急剧膨胀时期，即所谓“暴涨”。然而，广义相对论提出近百年来，源于它的其他重要预言如光线的弯曲、水星的近日点运动以及引力红移效应等都被一一证实，而引力波却始终未被直接探测到，问题就在于其信号极其微弱，技术上很难测量。美国哈佛-史密森天体物理学中心等机构物理学家利用架设在南极的BICEP2望远镜，观测宇宙大爆炸的“余烬”—微波背景辐时，计算到原初引力波作用到微波背景光子，会产生一种叫做B模式的特殊偏振模式，其他形式的扰动，都产生不了这种B模式偏振，因此B模式偏振成为原初引力波的“独特印记”。观测到B模式偏振即意味着引力波的存在。南极是地球上观测微波背景辐射的最佳地点之一。研究人员在这里发现了比“预想中强烈得多”的B模式偏振信号，随后经过3年多分析，排除了其他可能的来源，确认它就是原初引力波导致的。2016年年初，美国激光干涉引力波天文台（LIGO）和欧洲引力波天文台（VIRGO）的科学家联合宣布，他们探测到了两个约为30倍太阳质量的黑洞在13亿年前的并合产生的引力波，这一发现给大爆炸理论予以了新的有力证据。
2019年4月事件视界望远镜组织（Event Horizon Telescope Collaboration）在美国、比利时、智利、中国、日本同步发布首张基于观测事实的黑洞照片，这一照片给大爆炸理论又进一步增加了一个有利依据。
遗憾的是对于大爆炸的起点以及起点之前和大爆炸之后的最初阶段，相关的观测严重缺乏，最早期的宇宙物质以及能量的实际形式很大程度上仍只是猜测。
量项维物基
该学说是一个研究广宇自然及之人文现象的理论学说，其主旨在于描绘广宇自然的普遍规律。但该学说并没有就大爆炸等及其它相关结论作具体的形容和叙述，而是就广宇自然及之事物的过去、现时、未来以及相关组织、结构、成份、机理等给出了一个相关量的综合性的表达式。
量项维物基的表达式[1]
该表达式对宇宙的起源描绘侧重于广宇自然及之事物的普遍成份与机理以及其等的可观测性和被逻辑辨证性，侧重于人们的认知和思维角度，其重点在于解析广宇自然及之事物的可被观测和逻辑辨证的现实。
表达式对广宇自然的描绘为：因之存在而存在，因之存在而表现为之体系及之体系的构成物。并进行了一个概括，即：其具有关系系统链内外反应作用的变化关系。并切就此进一步进行了一个量化逻辑，即：其变化不独立存在，不超越。同时，表达式将广宇自然的体系构成物明确指向其空间、…原子粒子…、声、热、光、磁、电显示的运动集团。并将之成因、内外关系及机理明确指向如大爆炸等各种现实所构成的集团单元，并明确开其等不同区域、不同阶段，不同成份、不同量、不同运动、不同机理的特点。
该表达式勾画了大爆炸学说关于大爆炸的起点以及起点之前和大爆炸之后的最初阶段以及大爆炸的内外关系等未被大爆炸学说明确的部分，并给出了一个可实际观测和逻辑辨证的框架。
遗憾的是尚未见主流科学界针对该学说和该学说与以知科学认知的具体关系给予的确切定论。
很明显大爆炸学说观测解析了广宇自然的一些现壮，量项维物基则进一步展现开能被实际观测和逻辑辨证的该些现壮的成因、成份、结构组织、机理等以及其与广宇自然其它因素的基本关系等事实。依照大爆炸学说、量项维物基共同刻画的能被实际观测和逻辑辨证的事实显示：宇宙是一个起源于自身结构组织，由其运动机理左右，具有多区域、广袤范围、渐变性、多重表现的可被思维认知的集聚体。 [1]
宇宙恒稳态理论
稳恒态宇宙学是几位年轻的英国天体物理学家邦迪，戈尔德和福雷德·霍伊尔在1948年提出的。他们的观点是：在相对论中时空是统一的，既然宇宙学原理认为所有的空间位置都是等价的，那么所有的时刻也应该是等价的。也就是说，天体(物质)的大尺度分布不但在空间上是均匀的和各向同性的，而且在时间上也应该是不变的。也就是在任何时代，任何位置上观察者看到的宇宙图像在大尺度上都是一样的，这一原理称为"完全宇宙学原理"。
稳恒态宇宙学认为宇宙在时间和空间上都是无限的。它主张宇宙从未有过开始，或者更确切地说，宇宙乃是处于连续的创造过程之中。当宇宙膨胀之时，总密度减少，但会创造出更多的物质来使密度升高。因此当宇宙不断地膨胀时，新的物质便连续地在星体中创造出来以填补空隙。
稳恒态宇宙学最大的特点是要求物质和能量不守恒，要求物质不灭定律不成立。为此，霍伊尔提出修改爱因斯坦场方程，他认为新产生的物质是由新产生的真空由高能级向低能级跃迁引起的真空相变产生的。稳恒态宇宙学出台后曾经引起过轰动，但这种原则性的大改动是不能轻易采取的，除非新理论取得了大的成就，并且与观测事实符合得很好，但实际上稳恒态宇宙学与观测符合的程度并不好。
膜宇宙学
宇宙为什么爆发自一个密度无穷大的点，或者说奇点。但更没有人知道是什么触发了这场爆发：已知的物理定律不能告诉我们在那一刻到底发生了什么。加拿大滑铁卢市圆周理论物理研究所的天体物理学家Niayesh Afshordi表示：“所有的物理学家都知道，龙可能是从奇点飞出来的。”同时科学家很难解释如此激烈的大爆炸留下的宇宙何以拥有一个几乎完全均匀的温度，这是因为自从宇宙诞生以来似乎没有足够的时间达到温度平衡。
对于大部分宇宙学家而言，有关一致性最合理的解释是，在宇宙形成后不久，一些未知的能量形式使年轻的宇宙以超过光的速度膨胀。这样便得到了我们所看到的温度大致均匀的宇宙。但Afshordi强调：“宇宙大爆炸太过混乱，因此很难搞清是否真的存在这种膨胀现象。”。在arXiv预印本服务器上发表的一篇论文中，Afshordi及其同事转而将注意力投向了由包括德国慕尼黑路德维希·马克西米利安大学的物理学家Gia Dvali在内的研究团队于2000年提出的一种假设。在这个模型中，我们的三维宇宙是一张膜，漂浮在具有四个空间维度的“体宇宙”之上。Afshordi的研究小组认识到，如果体宇宙包含有其自身的四维恒星，那么其中的一些恒星会塌缩，最终形成四维黑洞——这与我们的宇宙中大质量恒星的运作方式是类似的。这些四维恒星会像超新星一样爆发，并猛烈喷射出其外层物质，而它们的内层则塌缩为一个黑洞。
在我们的宇宙中，一个黑洞被一个名为视界的球面联系起来。鉴于普通的三维空间需要一个两维的物体（一个表面）来创建一个黑洞内部的边界，那么在体宇宙中，四维黑洞的视界应该是一个三维物体—— 一种被称为超球面的形状。当Afshordi的研究小组模拟了四维恒星之死后，他们发现，喷射的物质能够在三维视界周围形成一个三维膜，并缓慢膨胀。研究人员假设，我们生活的三维宇宙可能就是这样一个膜，而我们探测到的膜的生长被认为是宇宙的膨胀。Afshordi说：“天文学家观测到这种膨胀，并倒推宇宙必然由一个大爆炸开始——但这只是海市蜃楼。”。这一模型同时自然而然地解释了我们的宇宙的一致性。由于四维体宇宙可能在过去已经存在了无限长的时间，因此它有足够的机会使不同区域的四维体宇宙达到一种平衡，而我们的三维宇宙则很可能继承了这一点。
膜宇宙学是一个物理学上超弦理论和M理论的分支，专门研究宇宙膜，该理论认为宇宙其实是镶在一些更高维度的膜上。该学科同时研究那些更高维度的膜是怎样影响着我们的宇宙。
编译 | 王博
最近，加州大学圣地亚哥分校的理论物理学家Jorge Hirsch很郁闷。
他因为与同行在室温超导性问题上的争论，被预印本网站arXiv禁言了。在长达6个月的时间里，他将无法在该网站发表论文。
Hirsch认为该禁令“非常不公平”，而且对他的研究有很大影响，“如果我不能发表论文，我就无法工作。”
据Science杂志调查，Hirsch并非唯一受影响的科学家，他只是其中受处罚最重的。arXiv管理人员以手稿中包含煽动性内容和非专业性的语言为由，删除并拒绝发布几篇持反对意见的论文。
室温超导体研究争议
此次事件的导火索，是2020年10月14日发表在Nature上的一篇论文。
该论文由罗彻斯特大学物理学家Ranga Dias领导的团队发表，论文发现了一种含氢材料，它在超高压力作用下，可以在接近室温变为超导体，而不必冷却到超低温度。这是科学家追求了长达一个世纪的顶峰，但同时，这一大胆的研究结论也引发了争议。
文章发布一个月左右，Hirsch请Dias提供一些实验的原始数据，他说Dias一再拒绝他。
后来，Hirsch从Dias的一位合著者那里要到了一些数据，并于2021年8月向arXiv和Physica C提交了他自己的分析。
同年9月，一篇题为“关于超导体的交流磁化率的全面解析：这可能是一场科学骗局”在线上发布。随后，Physica C于11月删除了该文章，理由是其中包含未经原团队许可发布的数据。arXiv则在12月将文章撤下。
2021年11月29日，Dias和他的合作者之一、拉斯维加斯内华达大学的物理学家Ashkan Salamat在arXiv上发布了对Hirsch的回应，其中提供了一些原始数据。
12月初，Hirsch提交了两篇分析这些数据的论文，又发表了3篇论文回应Dias及其同事。ArXiv的管理人员将这5篇全部屏蔽。Hirsch还表示，已经有多份提交被延迟了数周甚至更久，即使在发布之后，论文也被删除。
上周，ArXiv删除了Dias和Salamat的一篇论文，理由是“内容具有煽动性和非专业性语言”。
Hirsch不只为自己抗辩，他在给arXiv管理员的电子邮件中，也为Dias和Salamat的论文辩护。“它提出了科学论点，应该允许科学界自行判断其优点，而不是被你武断的、自以为是的礼仪标准所阻止。”
来自阿姆斯特丹大学的物理学家、预印本服务器的董事会主席Ralph Wijers说，Dias和Salamat已受邀修改论文中的冒犯性语言，并重新提交。同在上周，Hirsch的一篇论文的修改版（他是该论文的第二作者）得以发表，文章删减了对2020年Nature杂志中关于数据 *** 纵的断言。
然而，Hirsch的其他违规论文近期无法修改了，因为他是这些论文的第一作者或唯一作者。2月7日，arXiv禁止他发帖6个月，包括对之前论文的修订。
扼杀了科学辩论？
arXiv的这番 *** 作，将物理学界的学术争议引到了自己身上。
对一些科学家来说，arXiv的禁令几乎等于扼杀了科学辩论。加州大学圣地亚哥分校的物理学家Nigel Goldenfeld给很多科学家群发了一封电子邮件，其中写道：“那些关心该问题，并有能力评估双方论点的科学家应该被允许使用预印本进行学术讨论。”该校的另一位物理学家Daniel Arovas对此表示赞同：“即使各方表达出一些令人反感的指责意见，也不过是纯粹的科学交流，而压制这种交流将会是非常严重的问题。”
但arXiv的管理人员却认为该决定与科学无关。“在文章发表的整个链条中，没有一篇论文是因为我们不喜欢它的科学内容而被拒绝的，”Ralph Wijers说，“人们的情绪受到了太大的影响，变得过于尖酸刻薄。”
arXiv创办于1989年，现已拥有超过200万份预印本，成为物理学家、天文学家、宇宙学家、数学家和计算机科学家的重要交流中心。预印本通常会在提交后的一两天内发表，从而实现对复杂的科学进行近乎实时的讨论。早在30年前，物理学家就比其他领域的学者更早地接受了arXiv，因为在这里发表文章无需同行评审。
加州大学伯克利分校的物理学家、美国物理学会主席Frances Hellman曾表示：“这对物理学界来说意义非凡”。
arXiv大概每个月会收到15万份论文发布申请，但并非所有的都能发表出来。大约有200名左右的志愿版主会审核这些论文，以确保它们是符合平台定位的正规科学研究。那些看起来不科学或使用“非专业”语言的论文，可能会被拒绝。
arXiv的科学主管Steinn Sigurdsson表示，拒稿是非常“罕见的”，可能只有1%的论文会被拒绝。牛津大学理论物理学家、arXiv咨询委员会成员Paul Fendley表示，适度的管控有助于确保论文内容不掺杂私人情绪，比如对其他科学家的谩骂。“如果我们对这些东西全盘接受，那arXiv和Twitter有什么区别？”
Sigurdsson说他无法讨论此案，但同时他也指出，除了反复发布煽动性内容之外，还可能出于其他原因而实施禁令。作者也可能因重复提交对特定论文的回复，和联系arXiv的管理员及董事会成员进行投诉而被禁止——所有这些违规行为都源于Hirsch。Sigurdsson说，在单篇文章下，“我们不希望被单独的评论淹没”。他认为，“我们的版主是一台噪音抑制机器。”
其他物理学家担心版主会做出武断的决定。剑桥大学物理学家布赖恩约瑟夫森表示，版主“似乎太热衷于”删除有争议的论文。“而且我们不知道他们的偏见可能是什么。”
Hellman表示，对于超导体话题的争议也可能来源于物理学的精神，这是一种历来就鼓励好斗的精神。“物理学界文化具备进攻性，且不太受欢迎，这也可能导致最终论文中出现一些指责性的语言。当这些指责性的语言出现时，我会害怕并本能地回避。”对此，Hellman期待看到一些改变。
原文链接：
>这颗名为LTT 1445Ab的恒星围绕着一颗恒星运行，这颗恒星由三颗红矮星组成，构成了LTT 1445星系，距离地球225光年。尽管LTT 1445Ab的表面温度很高，但它在自然界中绝对是岩石状的，这使得它完全不适合我们所知道的生命存在。然而，研究人员仍然对这一发现感到兴奋——它的大气层使它成为一个完美的测试对象，帮助我们完善我们的远距离行星分析技术。
LTT 1445Ab和三个红矮人
“如果你站在那颗行星的表面，天空中有三个太阳，但其中两个非常遥远，看起来很小，”哈佛-史密森天体物理中心的天文学家、论文的第一作者詹妮弗·温特斯(Jennifer Winters)告诉《新科学家》(New Scientist)。
“它们就像天空中两只不祥的红眼睛。”
多星系统中的恒星在引力作用下都围绕着一个共同的重心旋转，它们都围绕这个重心旋转。LTT 1445是三颗这样的恒星的家园。这颗新的系外行星是由NASA的行星搜寻太空望远镜凌日系外行星勘测卫星(TESS)在这个系统中发现的。TESS的设计初衷是在系外行星从地球和母恒星之间经过时，通过探测行星在遮挡恒星部分光线时产生的轻微变暗，来发现系外行星。
根据恒星变暗的程度，以及恒星在绕轨道运行的行星的引力作用下做出的微小、几乎难以察觉的运动(以LTT 1445Ab为例，这是用除TESS以外的其他望远镜测量的)，研究人员可以估算出行星的大小和质量。这颗新行星的体积大约是地球的135倍，但它的质量是地球的84倍，所以它的密度比我们的地球要大得多。
从它的大小和质量来判断，这绝对是一颗岩石行星——像地球、金星或火星——而不是冰或气体巨星。不过，现在还不要拿出你的殖民装备。这颗行星离它的主恒星非常近，它的轨道只有536天。在这个距离，表面温度可能徘徊在428开尔文(155°C;研究报告的作者说:“温度是311华氏度。”
虽然LTT 1445Ab短期内不会成为我们欢迎的家园，但对天文学家来说，它仍然是一颗令人兴奋的行星，因为它可能有大气层。岩石行星的大气层在其恒星前方运行，是我们用来在外星世界发现甲烷和二氧化碳等气体的探测工具的良好测试对象。这样一颗行星不仅会在恒星经过它的前方时使其光线变暗，而且根据大气的化学成分，它还会改变光线的性质。
通过分析这种变化，研究人员可以估计出外星世界大气的化学成分。我们目前在这一领域的技术和诀窍仍然需要一些调整，其中LTT 1445Ab可以提供帮助。哈勃的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2021年发射升空，天文学家们已经列出了他们希望哈勃研究的目标清单。LTT 1445Ab可能是一个完美的候选者。
推荐它担任这一角色的特性之一是它经常在它的恒星前面凌日，这意味着詹姆斯·韦伯太空望远镜可以在短时间内进行多次读数。这颗行星在天文学上也相对接近，这使得它更容易拍摄高质量的图像，而它的红矮星正好适合这种观测——亮度足以照亮大气层，但又不至于亮到肉眼难以看到。
请注意，我们现在不知道LTT 1445Ab是否有大气层。但即使它没有，或者它的大气中没有生物特征，它也能告诉我们更多关于围绕红矮星运行的岩石行星的信息。
这篇论文“天空中的三个红太阳:一个凌日的类地行星，在一个三米矮星系中以69秒的速度运行”已经提交给了《天文学杂志》，并可在预印服务器arXiv上找到。
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