一场宇宙论战
空间和时间的起源是科学中最神秘和最具争议的话题之一。我们 2017 年 2 月的文章“宇宙砰然诞生”反对早期宇宙经历了被称为暴胀的极速膨胀这一主流观点。文章作者转而提倡另一种情景——我们的宇宙并非始于大爆炸，而是从先前收缩的宇宙中反弹而来。在下面的信中，一组研究暴胀宇宙学的 33 位物理学家对这篇文章做出了回应。随后是作者的回复。
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在安娜·伊贾斯、保罗·J·斯坦哈特和亚伯拉罕·勒布合著的“宇宙砰然诞生”一文中，作者（以下简称“IS&L”）为反弹宇宙学辩护，斯坦哈特等人曾在 2001 年提出过这种宇宙学。他们在结尾处提出了非同寻常的主张，即暴胀宇宙学“无法使用科学方法进行评估”，并进一步断言，一些接受暴胀的科学家已经提出“抛弃科学的定义属性之一：经验可检验性”，从而“提倡某种非经验科学的观念”。我们不知道他们指的是哪些科学家。我们不同意他们文章中的许多说法，但在本信中，我们将重点关注我们对他们关于暴胀可检验性的这些说法的断然反对。
无可争议的事实是，暴胀已经成为宇宙学中的主导范式。来自世界各地的许多科学家多年来一直在努力研究宇宙暴胀模型，并将这些预测与经验观测进行比较。根据高能物理数据库 INSPIRE，科学文献中现在有超过 14,000 篇论文，由 9,000 多名不同的科学家撰写，这些论文的标题或摘要中使用了“暴胀”或“暴胀的”一词。IS&L 声称暴胀宇宙学处于科学方法之外，这不仅否定了我们这封信的所有作者的研究，也否定了科学界相当一部分人的研究。此外，正如几个主要的国际合作项目所表明的那样，暴胀不仅是可检验的，而且已经接受了大量的检验，到目前为止，每次检验都通过了。
暴胀不是一个独特的理论，而是一类基于相似原理的模型。当然，没有人相信所有这些模型都是正确的，因此相关的问题是，是否存在至少一个暴胀模型，就潜在的粒子物理学假设而言，它似乎是合理的，并且能够正确描述我们宇宙的可测量属性。这与粒子物理学标准模型早期发展的步骤非常相似，当时人们探索了各种量子场论模型，以寻找一个适合所有实验的模型。
尽管原则上存在广泛的暴胀模型空间可供考察，但有一类非常简单的暴胀模型（技术上称为“单场慢滚动”模型）都对大多数可观测的量给出了非常相似的预测——这些预测在几十年前就已明确阐述。这些“标准”暴胀模型构成了一个定义明确的类别，已被广泛研究。（IS&L 对他们认为此类中最简单的模型表达了强烈的意见，但简单性是主观的，我们认为没有理由将注意力限制在如此狭窄的子类上。）一些标准暴胀模型现在已被精确的经验数据排除，这是使用观测来精简可行模型集的理想过程的一部分。但是，此类中的许多模型在经验上仍然非常成功。
标准暴胀模型预测宇宙应该具有临界质量密度（即，它在几何上应该是平坦的），并且它们还预测了我们在宇宙微波背景 (CMB) 中探测到的微弱涟漪的统计特性。首先，涟漪应该是近乎“尺度不变的”，这意味着它们在所有角度尺度上都具有几乎相同的强度。其次，涟漪应该是“绝热的”，这意味着扰动在所有成分中都是相同的：普通物质、辐射和暗物质都一起波动。第三，它们应该是“高斯的”，这是关于相对明亮和黑暗区域的统计模式的陈述。第四，也是最后，这些模型还对 CMB 中偏振的模式做出预测，偏振可以分为两类，称为 E 模和 B 模。所有标准暴胀模型对 E 模的预测非常相似，而 B 模的水平（它是早期宇宙中引力辐射的度量）在标准模型类别中差异很大。
值得注意的是，从 1992 年宇宙背景探测者 (COBE) 卫星的结果开始，大量实验证实，这些预测（以及其他几个太技术性而无法在此讨论的预测）准确地描述了我们的宇宙。宇宙的平均质量密度现在已测量到大约百分之零点五的精度，并且与暴胀的预测完全一致。（当暴胀首次被提出时，平均质量密度的不确定性至少达到三倍，因此这是一个令人印象深刻的成功。）CMB 的涟漪已由另外两个卫星实验、威尔金森微波各向异性探测器 (WMAP) 和普朗克卫星以及许多地面和气球实验进行了仔细测量——所有这些都证实，原始涨落确实是近乎尺度不变的，并且非常精确地是绝热的和高斯的，正如标准暴胀模型（提前）预测的那样。B 模偏振尚未被看到，这与许多（但不是全部）标准模型一致，并且发现 E 模与预测一致。2016 年，普朗克卫星团队（约 260 位作者的合作）总结其结论时表示，“普朗克结果为简单的暴胀模型提供了有力的证据”。因此，如果暴胀是不可检验的，正如 IS&L 让我们相信的那样，那么为什么会有如此多的检验，并且取得了如此显着的成功呢？
虽然暴胀模型的成功是不容置疑的，但 IS&L 仍然声称暴胀是不可检验的。（我们对 IS&L 的说法感到困惑，即暴胀的巨大观测成功应该被忽视，而他们却指责暴胀的倡导者放弃了经验科学！）例如，他们认为暴胀是不可检验的，因为它的预测可以通过改变暴胀能量密度曲线的形状或初始条件来改变。但是，一个理论的可检验性绝不要求其所有预测都独立于参数的选择。如果需要这种参数独立性，那么我们也必须质疑标准模型的地位，因为它具有经验确定的粒子含量和 19 个或更多经验确定的参数。
重要的一点是，标准暴胀模型本可能在上述任何经验检验中失败，但它们没有。IS&L 写道“一个失败的理论通过尝试修补它而越来越免受实验的影响”，暗示这与暴胀有关。但是，尽管 IS&L 措辞激烈，但随着新数据的出现而修改理论是经验科学中的标准做法，例如，标准模型已被修改以解释新发现的夸克和轻子。同时，对于暴胀宇宙学，到目前为止，还没有必要超出标准暴胀模型类别。
IS&L 还断言暴胀是不可检验的，因为它会导致永恒暴胀和多元宇宙。然而，尽管多元宇宙的可能性是一个活跃的研究领域，但这种可能性绝不会干扰暴胀的经验可检验性。如果多元宇宙图景是有效的，那么标准模型将被正确地理解为对我们可见宇宙中物理学的描述，类似地，当前观测正在改进的暴胀模型将描述暴胀在我们宇宙特定部分可能发生的方式。这两个理论都将牢牢地保留在经验科学的领域内。科学家们仍然能够将新获得的数据——来自天体物理观测和粒子物理实验——与特定暴胀和粒子物理模型的精确、定量预测进行比较。请注意，这个问题与开发一个理论框架的更高目标是分开的，该框架可以不使用观测数据来预测应该期望哪些特定的粒子物理学和暴胀模型来描述我们可见的宇宙。
像任何科学理论一样，暴胀不需要解决所有可以想象的问题。暴胀模型，像所有科学理论一样，都建立在一组假设之上，为了理解这些假设，我们可能需要求助于一些更深层的理论。然而，这并不会削弱暴胀模型的成功。这种情况类似于标准热大爆炸宇宙学：它留下了一些未解决的问题，例如近临界质量密度和结构起源（这些问题通过暴胀得到了优雅的解决），但这并没有削弱它的许多成功预测，包括它对轻化学元素相对丰度的预测。我们对宇宙的了解仍然不完整这一事实绝不是忽视标准暴胀模型令人印象深刻的经验成功的理由。
在其存在的 35 年多的时间里，暴胀理论逐渐成为描述宇宙早期演化及其大尺度结构形成的主要宇宙学范式。没有人声称暴胀已经变得确定；科学理论不像数学定理那样被证明，但随着时间的推移，成功的理论通过改进的实验检验和理论进步变得越来越完善。暴胀就是这种情况。在许多选择参与宇宙学这个充满活力的分支的科学家的热情努力的支持下，进展仍在继续。
经验科学依然充满活力！
艾伦·H·古思
麻省理工学院
大卫·I·凯泽麻省理工学院
安德烈·D·林德斯坦福大学
野村泰纪加州大学伯克利分校
查尔斯·L·贝内特约翰·霍普金斯大学、威尔金森微波各向异性探测器 (WMAP) 任务和宇宙背景探测者 (COBE) 任务
J·理查德·邦德多伦多大学、加拿大高级研究所、加拿大理论天体物理研究所和普朗克合作
弗朗索瓦·布歇巴黎天体物理研究所、法国国家科学研究中心和索邦大学、普朗克卫星、HFI（高频仪器）联盟和普朗克科学团队
肖恩·卡罗尔加州理工学院
乔治·叶夫斯塔西乌剑桥大学和普朗克科学团队
斯蒂芬·霍金剑桥大学
雷纳塔·卡洛什斯坦福大学
小松荣一郎马克斯·普朗克天体物理研究所和 WMAP 合作
劳伦斯·M·克劳斯
亚利桑那州立大学
大卫·H·莱斯兰卡斯特大学
胡安·马尔达西那普林斯顿高等研究院
约翰·C·马瑟美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心和 COBE 任务
希兰亚·佩里斯伦敦大学学院、奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心、WMAP 合作和普朗克合作
马尔科姆·佩里剑桥大学
丽莎·蓝道尔哈佛大学
马丁·里斯剑桥大学
佐佐木节京都大学
莱昂纳多·塞纳托雷斯坦福大学
伊娃·西尔弗斯坦斯坦福大学
乔治·F·斯穆特三世加州大学伯克利分校和 COBE 任务
阿列克谢·斯塔罗宾斯基俄罗斯科学院朗道理论物理研究所
伦纳德·萨斯坎德斯坦福大学
迈克尔·S·特纳芝加哥大学
亚历山大·维伦金塔夫茨大学
史蒂文·温伯格德克萨斯大学奥斯汀分校
雷纳·韦斯麻省理工学院、COBE 任务和激光干涉引力波天文台 (LIGO)
弗兰克·维尔切克麻省理工学院
爱德华·威滕普林斯顿高等研究院
马蒂亚斯·扎尔达里亚加普林斯顿高等研究院
作者回复：我们非常尊重签署反驳我们文章的科学家，但我们对他们的回应感到失望，他们的回应错过了我们的关键点：曾经被认为可能的暴胀理论与今天理解的理论之间的差异。声称暴胀已被证实指的是在我们理解其根本问题之前的过时理论。我们坚信，在一个健康的科学界，尊重的分歧是可能的，因此拒绝认为通过指出问题，我们就否定了所有那些开发暴胀理论并实现宇宙精确测量的人的工作。.
从历史上看，对暴胀的思考是基于一系列误解。人们不理解暴胀的结果对初始条件高度敏感。人们也不理解暴胀通常会导致永恒暴胀，并因此导致多元宇宙——无限多样性的结果。声称暴胀预测这个或那个的论文忽略了这些问题.
我们的观点是，我们应该谈论当代版本的暴胀，包括所有的缺点，而不是一些过时的遗迹。从逻辑上讲，如果暴胀的结果对尚未理解的初始条件高度敏感，正如回应者承认的那样，那么结果就无法确定。如果暴胀产生了一个多元宇宙，用一位回应作者（古思）之前的一句话来说，“任何可能发生的事情都会发生”——那么谈论预测就毫无意义。与标准模型不同，即使在确定所有参数后，任何暴胀模型都会给出无限多样性的结果，而没有任何一个结果优于其他结果。这使得暴胀免受任何观测检验。有关更多详细信息，请参阅我们 2014 年的论文“暴胀分裂”（预印本可在https://arxiv.org/abs/1402.6980）。
我们是三位代表不同世代科学家的独立思考者。我们的文章并非旨在重温旧的辩论，而是讨论近期观测的意义，并指出未解决的问题，这些问题为新一代年轻宇宙学家做出持久的影响提供了机会。我们希望读者回头审阅我们文章的结论段落。我们反对援引权威，主张公开承认当前概念的缺点，重新努力解决这些问题，并以开放的心态探索避免这些问题的各种想法。我们坚持这些原则.
基因工作
邦妮·罗克曼的“应该对婴儿进行基因测序吗？”讨论了我们现在如何对新生儿的基因组进行测序，以筛查标准测试中未包含的遗传风险，以及这样做的潜在问题。
2017 年 3 月
广泛的 DNA 测序与美国主要由雇主提供的医疗保健系统不相容。如果招聘经理比较两个其他方面相同的候选人，其中一个候选人具有罕见疾病发生几率加倍的遗传倾向，那么该候选人可能不会得到这份工作。
约翰·施密特通过电子邮件
图灵计划
在讨论图灵测试的缺陷时，机器试图在图灵测试中说服审问者它是人类，加里·马库斯在“我是人类吗？”中指出，“一个人可以简单地通过欺骗或装傻来‘获胜’。”通过将这种洞察力应用于华盛顿环城公路，我们可能会发现美国是由机器人统治的。而我们人类可能真的会“厌倦胜利”。
约翰·雷登弗吉尼亚州阿尔迪
我赞赏努力设计更严格的人类水平人工智能测试，正如马库斯和约翰·帕夫卢斯在“新的图灵测试”中所描述的那样。但是，如果有人创造出一台真正通过旧图灵测试的机器，而不是通过诡计而是真正的智能呢？我们会对它说，“对不起，因为你无法总结视频（如 I-Athlon 测试中那样）或用积木建造房屋（如物理实体化图灵测试中那样），我们无法认可你的智能？”海伦·凯勒能总结视频吗？斯蒂芬·霍金能用积木建造房屋吗？
比尔·弗里斯蒙大拿州立大学教育部
启动星际穿越
在“近光速飞往半人马座阿尔法星的任务”中，安·芬克拜纳报道了突破摄星计划，该计划使用定向能量（激光形式）和晶圆级航天器来实现人类的首次星际任务。她还描述了我作为该项目成员的参与。
虽然这篇文章很棒，但对于突破摄星计划的起源缺乏清晰度：现在被称为星光计划的 NASA 计划（我是该计划的主管）直接负责启动摄星计划。该计划于 2009 年在加州大学圣巴巴拉分校启动，已发表的论文始于 2013 年。第一阶段的 2014 年提案于 2015 年初获得资助。第二阶段于 2016 年获得资助，目前仍在进行中。NASA 在 2016 年春季提出了开发用于星际任务的定向能量驱动航天器的倡议，作为 2017 财年国会记录的一部分，该记录呼吁该机构研究此类任务，以配合 2069 年首次登月 100 周年。（报告提到了我们的工作作为一种选择。）应该将适当的荣誉归于 NASA 在这一领域的努力。
芬克拜纳指出，我的论文“星际飞行路线图”认真地启动了摄星计划，该论文总结了我们的 NASA 计划，并概述了使用定向能量实现星际能力所需的未来道路。该论文以及关于我们在加州大学圣巴巴拉分校定向能量计划的四十多篇技术论文可在我们的网站上找到：www.deepspace.ucsb.edu/projects。
菲利普·卢宾加州大学圣巴巴拉分校
大众特许权
在“[论坛]我们的选举不安全”中，大卫·迪尔断言，在美国，“技术娴熟的个人可以通过入侵少数几个州的关键县的投票机来窃取选举结果。”
防止此类黑客攻击的最佳方法是通过普选票选出总统。这样，黑客将面临一项不可能完成的任务，即攻击该国大部分投票站以改变选举结果。
戈登·摩尔通过电子邮件