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地球被描述为大理石；欢快的蓝色，金色的大陆隐藏在白云下。它光滑且自给自足，从远处看它似乎完全是圆形的，即使你知道它表面上有可怕的洞和悬崖。虽然这些洼地和山脉是地球机制的正常结果，但很容易看出来自另一个表面（即使是距离月球那么近的表面）的人可能会将其误认为是一个扁平的蓝点。只有当到达地球表面并体验热带沙滩或雨林地面上茂密的树叶时，人们才会意识到地球的纹理有多么丰富。从根本上来说，宇宙可能是完全相同的。

有一种理论认为，这些神秘的弦与行星接触时也会引发地震。

宇宙弦是宇宙的一种纹理。它们是拓扑缺陷，可能在大爆炸后 10-35 秒内出现，当时宇宙经历了相变。这种相变类似于水所表现出的相变，从固体变为液体，然后变为气体。就宇宙而言，相变将发生在遍布所有空间的类似流体的量子场中。我们熟悉的粒子——光子、胶子、夸克、电子——都来自量子场中的涟漪，这些涟漪反过来又创造了海洋、宇宙和地球上的每个人。如果宇宙冷却得太快，时空就会裂成细小的断层线，就像冰块中常见的尖锐的白色纹理一样。会发生这种情况是因为 这些字段并不总是彼此对齐。出现的裂缝就是宇宙弦。

这些弦最显着的特征之一是它们存储的大量能量。尽管它们比质子薄，因此即使我们最先进的技术也看不见它们，但它们的重量却很大。大约半英里（1公里）的宇宙弦的质量相当于整个行星的质量。在相变期间，当周围的宇宙降至较低能量时，较高能量将被困在弦内，直到它们的能量比人造粒子碰撞高十亿倍。本质上，宇宙弦可以被认为是一维黑洞。这些弦不是围绕一个点呈球形，而是围绕一条无限直线对称。这些弦（大约有一打或两根）延伸了可观测宇宙的整个长度。然而，较小的宇宙“环”的数量有数十亿，并且它们的数量随着新环的形成而不断补充。当振动的宇宙弦与自身交叉并因此切断一光年大小的环时就会发生这种情况。这些循环又可以相互交叉。

液氦（上图）有时被用作早期宇宙的模型，它在相变过程中表现出量子力学缺陷。这些裂纹在液晶和超导体中也可见。

在早期对宇宙弦的研究中，人们认为环可能导致星系的形成，因为早期宇宙中存在的环的数量与当时存在的星系的数量密切匹配。然而，来自宇宙微波背景的数据并不支持这一想法，没有显示出这些难以捉摸的弦的迹象。

对于许多科学家来说，它们已经成为一种幻想，或者只不过是一种随意的想法。在流行文化中，它们被以类似的方式解释。时间旅行是通过阿尔库别雷曲速驱动器或打开巨大的、沸腾的虫洞来完成的，这些虫洞将我们连接到另一个地方和时间。然而，数学模型和粒子物理学理论仍然不断地预测宇宙弦。斯蒂芬·霍金和汤姆·基布尔（负责发现希格斯玻色子）等物理学家支持这样的观点，即在宇宙边缘的某个地方，这些弦存在，即使它们很难找到。

上世纪 90 年代，人们对宇宙弦的兴趣又回来了。随之而来的是时间旅行的想法。

该图像显示了引力透镜效应的示例，其中图 1 和图 2 显示了来自同一星系的光通过不同的路径到达我们。

理论上，要回到过去，你需要以超过光速的速度行驶。广义相对论告诉我们，没有任何东西的运动速度能超过光速，但它也告诉我们，空间的结构是可以操纵和扭曲的。正是这种操纵可以为我们提供达到超光速的最短路径。

将绳子拉伸到如此难以想象的尺寸会使它们承受巨大的压力（大约一千亿吨）。这种张力导致弦加速到非常接近光速，将弦周围的时空扭曲成圆锥形。这导致引力透镜效应。在引力透镜中，来自物体的光可以走不止一条路径。对来自类星体的光的研究表明，走两条不同路径的两束独立光束可能相隔一年多（在本例中为 417 天）。如果两条宇宙弦靠近并相交，扭曲就会非常强烈，以至于在它们周围移动的人可以走更短的路径，移动得比光还快，从而回到过去。当你绕过宇宙弦之后

在此图中，宇宙弦周围的时空被扭曲，形成了一条可以超越光路（黄色）的捷径（绿色）。

但这个时间机器有一定的局限性。首先，该过程中涉及的引力可能会产生黑洞。如果这不是问题的话，那么还有一个事实是你无法回到机器存在之前。如果我们今年建造一座，那么2098年的人们将能够在2019年回来拜访我们，但我们没有人能够旅行到1800年代更具异国情调和古老的时代。理查德·戈特 (Richard Gott) 在 1991 年提出了这一想法，他强调时间旅行只是超文明的活动。做到这一点所需的能量和操纵远远超出了我们今天能够做到的任何事情。

目前，我们专注于第一个挑战——利用新兴的引力波天文学科学发现宇宙弦。如果弦存在，它们损失能量的主要方式是发射引力波。当它们在太空中振动时，部分弦以光速猛击，发出我们可以用 LIGO 或 VIRGO（引力波天文台）检测到的信号。这些信号也可以来自旋转环路。但科学家认为这些信号的频率太低，我们无法听到。我们发现这些奇迹的最佳机会是 2034 年，借助激光干涉仪太空天线 (LISA)。

最后还有一个与宇宙弦有关的令人不安的想法。如果它们确实在大爆炸后不久形成，它们可能消散得太快而无法留下任何痕迹。它们将成为宇宙历史的一部分，而我们已经失去了宇宙历史，就像随着空间不断膨胀，未来的人们也会失去一些宇宙观一样。无论我们多么努力地试图完全理解我们所生活的宇宙或多元宇宙，它对我们来说可能永远都是一块大理石。明亮、抛光，但真实的风景隐藏在玻璃保护层下。