搖擺振盪的宇宙弦會產生引力波，慢慢失去能量，最終消失。Matt DePies / UW

在宇宙形成的極早期，宇宙中出現過一種神祕的“時空裂隙”。它們橫亙整個宇宙，且時至今日依然有可能存在。它有一個極易被混淆的名字——“宇宙弦”。它和“超弦理論”中的“弦”是兩個概念——一個存在於大尺度上，一個則是宇宙的最小結構，但兩者不可思議的程度不相上下。

138億年前，宇宙還處於極小的狀態中，一切都是高密和高溫的。但在眨眼間，宇宙開始膨脹和冷卻，四大基本作用力從此分化，萬物逐一出現。

就像水變成冰，宇宙也發生了劇烈的“相變”，且這種“相變”是“不完美”的。宇宙各部分相變方式和時間的不一致，導致時空中出現了許多“瑕疵”。這些“瑕疵”就是“宇宙弦”。

這些“瑕疵”如同冰中的紋理一般，是一種“褶皺”和“裂隙”，但比後者要奇特得多。理論上它們是一維的。它們可以從宇宙的這頭，延伸到宇宙的那頭。它們會隨著宇宙的膨脹而長大。因為它們本來就是時空不可分割的一部分。

但在現實中，它們的表現可能並不是一維的。它們有寬度，它們的寬度大致上相當於一個質子，差異取決於相變的時間和方式。它們本身是沒有品質的，但由於它們是時空的瑕疵，因此它們有張力，會導致時空發生畸變，因而也會產生引力，導致它們具有品質的表現。

“宇宙弦”表現出來的品質大小，取決於它們張力的強度和密度。理論上，一條2.5釐米長的宇宙弦，其品質表現大約可以相當於一座珠穆朗瑪峰；一條1.6千米長的宇宙弦品質可以相當於一個地球。

在宇宙弦的周圍，經常會有怪事發生。因為宇宙弦會扭曲其附近的時空。比如宇宙飛船圍繞宇宙弦一週，可能會小於我們通常認為的360度。

宇宙弦是會搖擺的，它搖擺的幅度還可能非常大。宇宙弦會因此首尾相接，形成“閉環”。宇宙弦之間還會互相影響，互相切割，甚至互相糾纏、摺疊在一起。劇烈的搖擺，還會導致宇宙弦區域性以光速運動。

宇宙弦的這些特性表明，它們是可以被發現的。弦的閉合和摺疊會產生引力波。引力波會削弱宇宙弦，並最終導致它們消失。但這個過程極為漫長，因此早期宇宙產生的宇宙弦今天仍有可能存在。

我們可以尋找宇宙弦產生的引力波，也可以觀測遙遠的星系，看它們的影像是否被一分為二，籍此發現宇宙弦的存在。

但這一切也都有可能是徒勞的。“宇宙弦”是一個假說，有可能正確，也有可能錯誤。假如宇宙中真的存在宇宙弦，那麼至少今天的它們可能已經失去了大部分的張力和品質，否則應該能夠被我們發現。

或許只是因為某些未知的原因，或技術的侷限，我們才看不到它們。假如它們確實存在，那麼它們身上一定隱藏著許多與宇宙起源有關的線索。所以讓我們祈禱它們能夠繼續搖擺下去，也希望星際旅行的時候不要遇到它們吧。

參考：

The Mysterious Cosmic Strings

https://www.space.com/mysterious-cosmic-strings-gravitational-waves.html