宇宙暴脹有可能是一個跡證，暗示著我們的宇宙其實鑲嵌在一個更為遼闊的空間。

重點提要
■弦論是目前解釋大自然基本理論的佼佼者，但它欠缺關鍵的實驗測試。宇宙暴脹則是描述宇宙初始時刻的最佳劇本，但它卻沒有基本物理的解釋支撐。弦論和宇宙暴脹有可能彼此解決對方的問題嗎？

■當弦論所假設的多重宇宙彼此碰撞，或是高維度空間重新塑造時，可能導致我們宇宙中的空間加速膨脹。

處在半徑長達460億光年、充斥著遠多於億兆顆恆星的廣闊宇宙裡，你大概料想不到宇宙學家會罹患幽閉恐懼症吧！但在21世紀的今天，卻有一項研究主題認為，我們可見的一切總和出來的已知宇宙，也許只是整個空間範疇的一個微小區域。組成超大「多重宇宙」的各式各樣平行宇宙，是宇宙學經常探討的議題。不過，它們若不是距離太遙遠，就是不和我們的宇宙相連，所以我們幾乎無法直接觀測到其他的宇宙。

然而，某些平行宇宙雖然與我們的宇宙不相連，但或許能相互作用，若真如此，我們就可以偵測到它們的直接效應。這個可能存在其他世界的想法，是透過目前解釋大自然基本定律的最佳候選者──弦論，而引起宇宙學家的矚目。雖然弦論探討的弦極其微小，但支配它們性質的原理也預測有較大型薄膜狀的新物體存在，這類東西稱為「膜」。更特別的是，我們的宇宙本身就是個位在九維空間內的三維膜。高維空間的重塑與不同宇宙的碰撞，或許和目前天文學家所觀測到的某些現象有關。

弦論一直遭受著一些不友善的抨擊，其中最主要的是認為弦論未能由實驗驗證。這是個合理的懷疑，但不應該只針對弦論，在測試關於極微小尺度的理論時，幾乎都會碰到同樣的困難。目前所有關於基本定律的理論，包括環圈量子重力，都遭遇相同的問題。弦論專家一直在尋找驗證弦論的方法，有個值得期待的方向，是利用弦論來解釋我們宇宙裡一些神秘難解的現象，其中之一就是宇宙膨脹速率為何會隨時間變化。

坐雲霄飛車去
明年，「宇宙被一種稱為暗能量的未知成份驅使而加速膨脹」這項宣稱就屆滿10週年了。大多數的宇宙學家認為遠在星系構成前，甚至在原子尚未形成時，宇宙曾經歷一段更迅速的加速膨脹階段，稱為「暴脹」。在這個早期暴脹剛結束時，宇宙的溫度遠高於今天地球上所能觀測到的數十億倍以上。宇宙學家與粒子物理學家發現他們都利用相同的原理，試圖在如此的高溫下解釋物理的基本定律，這個原理互通的想法，激發了以弦論為基礎、全面重新思考早期宇宙的風潮。

科學家會提出暴脹的觀念，是為了解釋一些簡單卻令人困惑的觀測結果。其中許多和宇宙微波背景輻射（CMBR）有關，那是早期熱宇宙的化石遺跡。例如，CMBR顯示我們的宇宙是近乎完美地均勻。這是很奇怪的事，因為一般能均勻散佈物質的過程（例如流體的流動）根本沒有足夠的時間進行。1980年代早期，現任職美國麻省理工學院的古斯（Alen H. Guth）發現，宇宙若曾經歷一段極迅速的膨脹期，就能夠解釋這個均勻性。這樣的加速膨脹會稀釋所有之前已存在的物質，並弭平宇宙的能量密度不均勻之處。

同時不可忽視的是，這個過程並沒有讓宇宙變得完全均勻。由於支配次原子範圍物理之量子定律的統計特性，使得空間的能量密度在暴脹階段不停地起伏。暴脹像個巨大的投影機，把這些微小的量子起伏放大到天文尺度，我們可以據此預測往後出現在宇宙歷史上的密度擾動情形。…more

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亞人類寶寶勝出！研究人員發現，人類兩歲大幼兒的社會成熟度，要比成年黑猩猩和紅毛猩猩高。在體能方面，所有物種平均都表現出相近的靈活度，但在面對社會挑戰時，人類幼兒的能力可要比其他動物好兩倍以上。舉例來說，在一項測試中，受試者必須從一根管子裡取出一塊食物，人類幼兒會跟隨實驗人員的提示，熟練地取出食物，但黑猩猩和紅毛猩猩則是又咬又抓又敲著容器，嘗試了許多次也不得其法。這個發現與「整體智力假說」衝突，該學說認為人類和其他猿類不同，是因為人類的腦大三倍，讓我們有較佳的認知技能。相對的，這項實驗結果支持「文化智力假說」，該學說認為強化的社會技能是人類所獨有，人類必須運用這項能力與其他群體和文化交流訊息。若想知道更多，可參見9月7日《科學》。

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我在朋友父親的告別式中，打死了兩隻蚊子。

問候友人，走出禮堂，哀思之餘，低頭見，掌中的血痕依稀，彷彿蚊子的死亡印記。生死瞬間，忽然想到一隻普通的蚊子在實驗室中養大，由生至死的平均生命期大約是三個月左右，但在野外的蚊子平均生命期大概就只有一個月左右（我隔壁辦公室的陳正成教授正好是研究蚊子的專家，我怕蚊子，經常找他滅蚊），而這兩隻蚊子意外死亡是由外在人禍所造成的災難，牠們的壽命與科學家計算的平均生命期應該分開來看，這是為什麼生物學家在計算生物生命期時，只能考慮自然死亡，才能正確推測生命體的死亡原因。能了解生命體真正死亡的原因，才有機會去探討延長壽命的可能性，「未知死，焉知生」確實是有道理的！

也許是喪禮以及緬懷故人的悲情仍籠罩著我的心思，那天下午我靜靜地在電腦螢幕前，啟動搜尋引擎，在網路上各個有關談論死亡的小站徘徊，想要知道人類死亡的型態是怎麼一回事？我查到考古人類學家利用出土的人類骨頭以及他們牙齒磨損的程度，推斷出智人（Homo sapiens）的平均壽命大概是25歲，雖然這個估算是基於有限的數據及概括式的推測，但從各式各類的證據上，這個25歲的限制一直沒有被打破。自從人類有了文字的記載，和墓碑上較清楚的記錄，科學家才可以較準確的推估人類平均壽命大概是在1000年前發生了大躍進，而且持續向上提升到現代仍是進行式。

但因外界環境的安全與衛生條件不一，而造成不同社會之間的壽命落差。根據美國社會安全局的統計預測，到了2050年美國男人的平均壽命將是77歲而女人則為83歲，台灣、日本的統計預測都差不多，但聯合國的統計則指出在136個會員國中，有27個國家的人民平均壽命仍低於50歲。也由於這些落差的型態，使科學家得以建構死亡的理論。

當我們把這千年來的統計數字做了系統整理之後，一個令人意想不到的結果浮現出來：1000年前，要能活到老，靠的是嬰兒的存活率，也就是說只要活過嬰兒期，則長大至老一點的機率就有保證了；到了100年前，只要活過5歲，則過60歲的生日就可以被期待了。到了近幾十年，情況又變了，在發展中國家（尤其是非洲），公共衛生的提升及較佳的傳染病控制，使得嬰兒、兒童的死亡率降低，但戰爭及HIV疫情的擴散又奪去了許多兒童的生命，以至於平均壽命就延長不了；已發展國家則不然，出生率降低使嬰兒及兒童受到更多的保護，存活率就較高，超過60、70歲的人的比例也增加了，而強健的兒童期提升了進入青壯年期的機率，老人本身的生命力也增強了，表示老人不再是兒童、青壯年的「殘存」而已，而是真的「活」得更有生命力了！…more

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