在宇宙弦可能出現的最早時刻之一，宇宙裂開了，這些裂縫（這些時空本身的缺陷和裂縫）甚至可能會持續到今天。一個早已逝去的時代的產物，一個由外來力量和奇怪能量統治的時代可能會持續下去。宇宙可能充滿了所謂的宇宙弦，這些時空缺陷，雖然我們還沒有任何證據證明它們的存在，但宇宙弦可能仍然存在。宇宙大爆炸模型非常簡單：很久以前，宇宙非常小，非常熱，非常稠密，在大約138.2億年前的某個階段，宇宙是如此之小，如此炎熱，如此緻密，以至於它處於一種完全不同的基本狀態。

我們今天所知道的四種自然力曾一度融合成一種統一的力，隨著宇宙冷卻並在十億分之一的前十億分之一秒內膨脹(為了安全起見，可能還會在此基礎上再增加幾個億分之一)，這些力就會一個接一個地分離開來。這是一個激進的相變，在此期間宇宙完全改變了性質，但就像所有其他相變一樣，它可能並不完美。或者，至少，在整個宇宙中，它可能不是以完全相同的方式在完全相同的時間發生。為了理解這一點，我們舉一個更加平凡和熟悉的例子：一個冰塊托盤。

當你把水放入托盤並將托盤粘在冰櫃中時，水最終會達到足夠冷的溫度，從而改變相，從液體變為固體，而且這種相變並不是在整個冰塊中完美地發生的。當水從液體轉變為冰凍時，它開始於所謂的成核點，這是即將出現冰塊中的某個隨機點，它開始形成我們稱之為冰的晶格，從這一點開始，相變向外擴散，包括所有的水，分子在一個特定的方向排列得很好，很整齊。但成核點並不一定是孤立的，相變在水中擴散需要時間，在此期間，另一個成核點可以開始形成自己的晶格。

這一點很可能決定與第一點完全不同的方向。最終結果是，冰塊有缺陷；它在整個體積中並不是完全透明的，這一點肉眼是顯而易見的。拿起一塊冰塊，盯著看，你會看到裂縫和牆壁，有時甚至會出現氣泡，這些是當晶格中兩組不同相變沒有完全對齊時產生的殘留缺陷。所以，就拿這個例子來說，把它放大一萬億或一萬億度左右，你就有了一張早期宇宙的圖景。

正如你可能想象的那樣，當宇宙的相位變化和自然力彼此分離時，在時空中留下的缺陷和裂縫比冰塊中的一些缺陷更奇怪，更有異國情調。這個過程留下的一些最常見缺陷是所謂的宇宙弦。這些與弦理論的弦無關，它們被恰當地稱為超弦（可能有一種方法可以從超弦生成宇宙弦，但我們現在不打算討論這一點）。這些宇宙弦從可觀測宇宙的一端延伸到另一端，是時空本身的一維缺陷。隨著宇宙的增長，弦也隨之增長，因為它們只是空間底層結構的一部分，因此，隨著時空的擴充套件，弦也是如此。

然而，宇宙弦並不完全是一維的，宇宙弦的寬度取決於相變發生的確切時間和方式，但大多數理論將它們放在大約一個質子的寬度。宇宙弦本身沒有品質；宇宙弦不像是由什麼東西組成，就像我們是由原子組成的。但由於宇宙弦是時空中的皺紋，它們確實具有張力，因為時空中的變形是引起引力的原因，這種張力使它看起來好像宇宙弦確實有品質。品質取決於弦的密度和張力水平，得到的數值都取決於所採用的特定理論。

但一個很好的經驗法則是：1英寸(2.5釐米)的宇宙弦品質大約與珠穆朗瑪峰相同，1英里(1.6公里)的宇宙弦品質將與地球品質相同，請記住，這些宇宙弦從可觀察宇宙的一端延伸到另一端。這些宇宙弦周圍的條件非常奇怪，因為它們彎曲了周圍的空間和時間，如果你繞著一個圓圈旅行，你會發現你必須旅行不到360度才能回到起點。這看起來幾乎是不可能的，但這就是圍繞著宇宙弦彎曲時空中的生命。

稍微擺動一下

重要的是，宇宙弦會擺動，有時宇宙弦擺動得如此劇烈，以至於宇宙弦把自己套在自己身上，掐斷自己，並在剩餘部分之外發出一個閉合的環路，有時兩個或更多“斷”宇宙弦會找到彼此，稍微擺動一下，然後相交，以這種方式切斷自己，有時扭動變得特別劇烈，形成以光速上下移動的扭結和尖端。所有這些擺動使得宇宙弦可能被檢測到，閉合環的扭結和尖端產生引力波。這些引力波削弱並最終溶解弦，謝天謝地，這需要很長時間。

所以如果在早期宇宙中產生了任何弦，它們今天應該仍然存在。目前還沒有從宇宙弦中探測到任何引力波，未來，隨著鐳射干涉儀引力波天文臺的升級，或者由歐洲鐳射干涉儀空間天線航天器進行的測量，科學家們也許能夠做到這一點，該航天器計劃在本世紀30年代中期發射。然而，還有另一種技術可以讓我們看到宇宙弦，光將在宇宙弦附近被分裂，所以如果其中一個恰好正好落在我們視線範圍內到一個遙遠的星系，那個星系的影象將被分裂成兩個。

科學家們一直在尋找這一證據，但也徒勞無功，但得出了與引力波相同的結果：沒有任何宇宙弦的跡象。如果有任何宇宙弦留在我們的宇宙中，它們不可能有很大的張力，因此會有大量的品質；否則我們現在應該已經看到它們了。但是宇宙弦一般是由我們關於早期宇宙相變的理論預測。因此，要麼科學家對宇宙弦的理解是錯誤的(很可能是這樣)，要麼是對早期宇宙的理解是錯誤的(也可能是這樣)。無論如何，如果最終能夠探測到宇宙弦，它將幫助我們解開宇宙中一些最深的謎團！