如果一个不断膨胀并最终延伸到浩瀚空虚的宇宙前景还不够令人沮丧，那么还有一点：宇宙可能存在裂缝。
裂缝，被称为宇宙弦，是时空中的拓扑缺陷，可能在宇宙年轻时形成。实验尚未找到任何证据证明宇宙弦的存在，但这并没有阻止物理学家计算如果宇宙弦真的存在，我们可能期望有多少宇宙弦。而且数量很多：研究人员报告称，宇宙弦今天会在可见宇宙中产生至少十亿个环。“宇宙弦是这些在宇宙中蜿蜒穿梭的细丝，”塔夫茨大学的研究合著者本杰明·施莱尔说。它们本质上是空间中的一维断层线，不是由质量构成，而是由纯能量构成。有些可能无限长，而且都极其纤细，比质子窄得多。
宇宙弦可能是在宇宙大爆炸后冷却时形成的。正如水在冻结时经历从液态到固态的“相变”一样，宇宙在经历从大爆炸后瞬间的极热和高密度状态到稍后几分之一秒的稍冷和更稀薄状态的转变时，发生了 радикальные 变化。根据一种流行的理论，在炎热而稠密的宇宙中，自然界的四种力（弱力、强力和电磁力）中的三种是统一的，但在较冷的宇宙中，它们分离了。当力之间的这种对称性被打破时，可能会形成弦状的拓扑缺陷，之所以这样命名是因为它们将是空间中细长的裂缝。（尽管名称相似，宇宙弦可能与弦理论中预测构成基本粒子的弦有关，也可能无关。）
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这些弦在宇宙处于高温、高密度状态时最初会是缠结和皱缩的，但随着空间本身的膨胀，会随着时间的推移而伸展开来。这种运动会导致一些弦彼此交叉。“当它们缠绕自身时，它们会断裂，这样皱褶就会像小橡皮筋一样断裂成闭环。” 这些环是天文学家可能能够探测到的，因为它们会振荡，产生可测量的时空涟漪，称为引力波。
施莱尔和他的同事创建了一个宇宙弦环形成的数值模拟，并在大学的超级计算机集群上运行了它。结果告诉他们环在形成时可能有多大，并且通过推断，研究人员计算了在任何给定时间可能存在于宇宙中的环的数量和大小。结果取决于弦有多紧——这是一种由宇宙形成时的温度决定的属性。对于可能的张力范围，科学家们计算出今天可能存在数十亿个宇宙弦环。“塔夫茨小组在弦模拟方面做出了英勇的工作，他们确定了环分布的重要特征，这些特征对于预测引力波发射及其对毫秒脉冲星计时的影响至关重要，”亚利桑那州立大学坦佩分校的物理学家坦梅·瓦查斯帕蒂说，他没有参与这项研究。
这项新研究让观察者更好地了解在寻找宇宙弦证据的过程中应该寻找什么。这些弦会产生引力波，这些引力波可以通过精密的波探测设施（例如美国的LIGO（激光干涉引力波天文台））或通过对快速旋转的恒星（称为脉冲星）的研究来探测到，脉冲星以精确的时钟频率发射光束。如果地球上的天文学家注意到来自脉冲星的光到达时间发生变化，则可能意味着引力波已经击中我们的星球。尚未发现引力波证据这一事实已经排除了具有一定张力范围的宇宙弦的可能性。宇宙弦是否存在仍然是一个悬而未决的问题。
如果它们存在，那么现在我们知道它们将是丰富的。