近日在國外許多官方媒體和科學(xué)家的個人主頁上，討論最多的一個新觀點(diǎn)就是斯蒂芬·霍金提出的那種全新描述宇宙的方式。相比于該理論本身的匪夷所思，科學(xué)家們更關(guān)心的是：它真的有潛力打造出那“涵蓋一切”的物理學(xué)終極理論嗎？
據(jù)英國《新科學(xué)家》在線版、美國《紐約時報(bào)》旗下About網(wǎng)站等文章稱，當(dāng)世最鼎鼎大名的物理學(xué)家、宇宙學(xué)家霍金和他的同事日前在公開的學(xué)術(shù)論文網(wǎng)ArXiv上登出了一個新理論模型，幾乎瞬時就引起了人們的關(guān)注與好奇。該理論乍聽之下令人迷惑不已——其指出：宇宙空間可能更傾向于是一種復(fù)雜的幾何形狀，扭曲糾纏的特征簡直不亞于一幅超現(xiàn)實(shí)主義藝術(shù)作品，譬如說，荷蘭藝術(shù)大師埃舍爾的筆下世界。
但人們也已知道，對宇宙大爆炸殘存的“回聲”——宇宙背景微波輻射的測量以及對超新星的測定，能得出我們的宇宙是平坦的而非扭曲的這一結(jié)論。看似相悖的一切是怎么回事？
科學(xué)家們的“藝術(shù)魂魄”
霍金的觀點(diǎn)一拋，先是讓埃舍爾的擁躉十分喜悅。
M·C·埃舍爾，已故荷蘭圖形藝術(shù)家，藝術(shù)作品獨(dú)樹一幟。盡管名字生僻，但很多人都對其畫作有印象——在平面上循環(huán)成了永動機(jī)的瀑布、永遠(yuǎn)也走不到頭的樓梯、錯了位的建筑……以致經(jīng)常被當(dāng)做視覺幻象的典范：畫面從各部分看無可挑剔，整體觀摩卻發(fā)現(xiàn)它把我們耳熟能詳?shù)奈锢硪?guī)律放肆地蹂躪了——那是一個“不可能的世界”。
矛盾而荒謬，高難度構(gòu)成，在二維和三維中相互變換，就是埃舍爾最擅長創(chuàng)造的。這位和畢加索同時代的人在藝術(shù)國度里自成一派，卻被一眾科學(xué)家引為知己。他畫作之魂是數(shù)學(xué)獨(dú)有的勻稱、精確、規(guī)則與循序。也有人認(rèn)為，埃舍爾代表了非歐幾何（廣義上泛指一切和歐幾里得幾何學(xué)所不同的幾何）的空間感知覺，其基本特征就是空間的彎曲。
而此次霍金大師“瞄準(zhǔn)”的，正是埃舍爾帶有非歐幾何意味的《圓形極限Ⅳ》這幅作品。
宇宙形態(tài)之“不拘一格”
自上世紀(jì)80年代開始，霍金和他來自加州大學(xué)的合作者詹姆斯·哈特爾一直致力于找尋一種描繪整個宇宙量子圖景的方法。目前的研究成果，就是這些廣受爭論的圖像，看上去都是由重復(fù)出現(xiàn)的碎片所組成的棋盤狀花紋，恰似埃舍爾《圓形極限Ⅳ》中那些首尾相連的黑魔鬼蝙蝠和白天使一樣。
盡管《圓形極限Ⅳ》是張平面圖形，但是卻代表著一種少有被提及的、被稱作“雙曲空間”的非歐幾何學(xué)。它就像我們的世界地圖——雖然是一張二維平面，事實(shí)上卻是在描述三維空間中的地球一樣。
有了以上的理解，再參照《圓形極限Ⅳ》來看，雖然圖畫邊緣的蝙蝠，貌似是在按照一定的指數(shù)不斷變小，但在雙曲空間中，它們的大小都是一樣的。之所以會呈現(xiàn)出大小不一的變化，在于雙曲空間無法在二維平面中展開，只能夠以這種扭曲、起伏的類似連綿山巒一樣的形態(tài)出現(xiàn)。
而這可能就是霍金給出的宇宙形態(tài)，勉強(qiáng)用人類語言描述的話，大概是：多重鑲嵌，無限重復(fù)，環(huán)環(huán)相扣。
哪一個才是真實(shí)的？
但人們有疑惑：為什么這個宇宙并不是我們所知的宇宙的樣子？
我們所知的宇宙，正在不斷的膨脹。廣義相對論提供了一種數(shù)學(xué)語言來描述這種加速膨脹——宇宙常數(shù)，它今日以暗能量的面目出現(xiàn)在世人面前。當(dāng)然，該常數(shù)是個正值。按《新科學(xué)家》的說法，如果你認(rèn)同“正處于一個不斷膨脹中的宇宙”，那就等于認(rèn)同“宇宙常數(shù)為正”。