3.宇宙弦(Cosmic Strings)
大爆炸之後不久,宇宙仍然處於極度混亂的無序狀態之中。這意味著微小的變化或缺陷並不足以撼動整個宇宙的結構。但當宇宙逐漸膨脹冷卻,從無序進入有序之後,再小的波動都會帶來巨大變化。
這就好比在地板上均勻地貼上瓷磚。只要有一塊瓷磚放置不當,接下來的所有瓷磚都不能放置恰當。如此一來,整條線上的瓷磚都沒放好。宇宙弦與此類似,它是宇宙空間和時間拓撲結構上的細長缺陷。大多數宇宙模型都預測了宇宙弦的存在,比如弦理論中就有提到兩種互不幹擾的「弦線」。如果它們確實存在的話,那每根弦將會是質子般大小,但密度卻極其大。因此,一根英裡長的宇宙弦其質量可比地球。但實際上它卻不具有任何引力,其對周圍物質的唯一影響在於改變了時空形態與結構。因此,宇宙弦在本質上就是時空結構上的一個「褶皺」。
人們認為宇宙弦長得不可思議,甚至可與銀河長度相媲美。但實際上,最近的觀察與模擬實驗表明,宇宙弦交織而成的弦線網可延伸覆蓋整個宇宙。人們曾經甚至認為宇宙弦促成了超星系團的出現,但這個想法現在已經被捨棄。超星系團是諸多星系「細絲」(filaments)相連而成,長度可達十億光年。由於宇宙弦可能會造成時空扭曲,因此當你將兩根宇宙弦拉近時,會產生可供時間旅行的引力。此外,宇宙弦還可以產生最強引力波,目前計劃製造的引力波探測器便是用於探測這種最強引力波。