我们生活在一个不对称的宇宙中：这是宇宙学家通过研究大爆炸遗留辐射的详细结构所学到的教训。现在，两位宇宙学家表明，这些数据与一个略微弯曲、类似于马鞍的宇宙是一致的。如果他们的模型是正确的，它将推翻长期以来认为宇宙是平坦的这一观点。
在宏大的尺度上，美国宇航局的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）对宇宙微波背景（CMB）进行的精确测量，在2004年首次暗示了不对称性。一些专家想知道这一发现是否是一个系统误差，当美国宇航局探测器的后继者，欧洲航天局的普朗克探测器以更高的精度再次绘制CMB时，该误差将被纠正。但是，今年早些时候公布的普朗克的结果证实了这种异常现象。
为了解释这些结果，英国爱丁堡大学的安德鲁·利德尔和玛丽娜·科尔特斯现在提出了一个宇宙暴胀模型——一个假设的大爆炸后快速膨胀时期，宇宙在很短的时间内增长了许多数量级。
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最简单的暴胀理论认为，宇宙是平坦的，其膨胀是由一个被称为暴胀子的单一量子场驱动的。在这个模型中，暴胀子有两个作用：它触发超膨胀，并产生微小的密度波动，这些波动扩大成为星系的种子。
但是，这个版本的暴胀无法解释宇宙的不对称性，除非将其视为统计上的偶然事件——类似于，例如，一个公平的硬币在1000次抛掷中出现正面次数远多于反面的情况。利德尔说，如果CMB异常不是偶然事件，它们可能会为早期宇宙的详细结构提供一个前所未有的窗口。
在他们本周发表在《物理评论快报》上的论文中，利德尔和科尔特斯对暴胀进行了调整。像他们之前的许多理论家一样，他们调用了第二个量子场——弯曲子——来设置早期宇宙的原始密度波动，从而将暴胀子限制为仅驱动超膨胀时期。
研究人员表明，如果空间在大尺度上具有轻微的负曲率，那么弯曲子场将产生观察到的不对称密度波动。这意味着，如果在空间中“绘制”大的三角形，它们的内角之和将小于180度。（在平坦的宇宙中，角度之和将正好为180度，而在正弯曲的宇宙中，它们的角度之和将大于180度。）
北卡罗来纳大学教堂山分校的理论家艾德丽安·埃里克塞克说，作者的工作是第一个从第一原理解释不对称性的工作，她没有参与这项研究。
在利德尔和科尔特斯提出的场景中，CMB的不对称性将源于弯曲子场中编码的宇宙非常大尺度上的不均匀性。2008年，埃里克塞克和她的同事提出了类似的机制。然而，该模型并没有调用负弯曲的宇宙。
虽然大量的观测表明宇宙确实是平坦的，但最新模型预测的CMB数据中的偏差——作者承认这仍然是推测性的——可能足够小，以适应普朗克卫星的测量所施加的限制，利德尔说。然而，未来进行的更高精度的测量实验可能会确定谁是对的。