过去曾备受争议的“多元宇宙论”被越来越多的证据所证明，并渐渐成为天文科学界的主流认识。美国哥伦比亚大学教授布莱恩.格林尼认为，目前最新的宇宙学理论研究显示，我们所在的宇宙的确很有可能只是数十亿个宇宙中的一个，也就是说现有的宇宙并非唯一。

爱因斯坦的困惑——我们所在宇宙是唯一的吗？

　　“真正令我感兴趣的是，上帝在创造世界时是否有所选择。”著名物理学家阿尔伯特.爱因斯坦曾这样提出关于宇宙是否唯一的质疑。当然他的这个疑问并非是建立在神学基础上的，他是想知道特定的物理学规律是否能证实一直只存在我们所依附的这个充满各类星系、恒星和行星的宇宙。换句话说，这些物理规律是否也能推导出空间中存在具有各种特色的多个宇宙呢？如果答案是肯定的，那么我们通过超强天文望远镜所观测到的广阔宇宙，或许只是一些随机过程的结果，只是从可供选择的多种可能性中筛出的一种。

多方面研究证明空间存在着数不清的宇宙

　　在爱因斯坦时代，宇宙可能呈现不同形式的说法，一贯被认为是谬论邪说。物理学家们总是将注意力放在“更严肃”的研究上面。然而，最近关于这个问题的研究已从物理学的边缘进入主流。

　　学者们认为，我们的宇宙不仅可能有不同的特性，还有可能存在其他与我们所处宇宙截然不同的宇宙，这些宇宙由各种粒子组成，受到各种力的控制。由不同宇宙所组成的更广阔宇宙，被称为“多元宇宙”，这是近几十年来物理学领域所出现的最具争议的概念之一，引发了两种观点的激烈争论：一种认为“多元宇宙”是人类对客观世界认识的下一个阶段，一种则坚持这种说法完全是无稽之谈。那究竟这种说法是否有所依据呢？首先我们得从研究宇宙大爆炸来获取答案。

“弦理论”

　　核心：可推出“多元宇宙”的存在重大发现：我们只是住在很多平面上的一个面

　　布莱恩.格林尼在文中提到，解读“多元宇宙”的关键是“弦理论”，在过去的25年间，他一直致力于研究“弦理论”。简单地说，弦理论正试图解决物理学中已广被认可的两个理论之间的矛盾：量子力学和广义相对论。

　　格林尼表示，“爱因斯坦的相对论解释了巨大物体的运动。量子力学在解释微小物体运动的时候发挥着重要作用。两者在各自领域的作用无与伦比，但被放在一起时，它们就互相对抗矛盾，连数学的解释方式也失去了作用。”

　　格林尼说，“我们研究弦理论时发现了多元宇宙，弦理论里讨论的弦不光是理论定义，也包括一些看起来像大的飞毯或者薄膜的二维平面。根据弦理论，我们只是居住在很多这样的巨型平面中的一个上面，其他地方可能还漂浮着别的薄膜。”

　　其基本观点就是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。这些看起来像粒子的东西实际上都是很微小的弦的闭合圈，称为闭合弦或闭弦，闭弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。尽管弦论中的弦尺度非常小，但其基本原理预言，存在着几种尺度较大的薄膜状物体，直观地说，我们所处的宇宙空间也许就是九维空间中的三维膜。

“宇宙大爆炸”

　　核心：广义相对论星系拉扯膨胀未解之谜：什么造成了爆炸？

　　在1915年，爱因斯坦发表了他最重要的理论广义相对论，这个发现堪称是数学美学上的奇迹。它提供了可以精确解释从行星沿特定轨迹运动而引发的一些现象。此后不久，更多的数学分析得出结论，“空间本身一直在膨胀，将众多星系互相拉扯开来。”尽管爱因斯坦一开始不能接受由广义相对论所引出的这个惊人结论，但后来人们对远太空的进一步观察逐渐证实了该结论。

　　1929年，美国天文学家爱德文.哈勃提出，曾经的宇宙比现在小得多，所有我们现在能看到的组成行星、星系甚至太空的物质，都是压缩成无限小的颗粒，后来经过向外不断膨胀，进而发生爆炸，才导致了今天我们所知的宇宙，这就是著名的“宇宙大爆炸”理论。

“暴胀宇宙论”

　　核心：大爆炸源于“宇宙燃料”的存在未解之谜：究竟是何种“燃料”？

　　然而，科学界一直都清楚，“宇宙大爆炸”理论存在着一种重大缺陷，它没法解释到底是什么引发了大爆炸。在上世纪80年代，物理学家阿兰?古斯对大爆炸理论做出了补充，提出一种叫做“暴胀宇宙论”的模型，假设了大爆炸是因为“宇宙燃料”的存在。古斯分析，随着太空的膨胀，“宇宙燃料”会不断自我补充，因此这种“燃料”几乎用之不竭。这也说明，宇宙大爆炸并非是单一而独特的事件，“宇宙燃料”能引发人类所在宇宙的膨胀与爆炸，也同样能造成其他爆炸，而每次爆炸都能产生特有的宇宙。

“多元宇宙论”

　　核心：“暗能量”就是宇宙燃料未解之谜：暗能量密度大小前后矛盾

　　不可否认，宇宙膨胀，甚至爆炸是科学界的革命性发现，但它并没有解决所有的问题。比如，地球或者一个星系的重力形成的拉力，会减缓整个宇宙空间的膨胀。然而，在上个世纪90年代，两个科学小组经研究发现，宇宙膨胀的速度并没有减缓，并且在大约70亿年前进入了超速膨胀阶段，这个速度还一直呈加速度状态。那么，到底是什么力量让星系越来越快地互相脱离呢？用广义相对论来解释，只能得出宇宙中存在着“暗能量”的设想。

　　根据此设想，科学家开始推算在宇宙膨胀加速过程中需要“暗能量”的数量，由此又发现了一个难以解释的问题：“暗能量”在宇宙中的密度极小，但通过物理定律来推算，“暗能量”的密度却比所观测到的结果大得多！

　　这一矛盾的研究结果，只能令科学家们转而寻找另一种截然不同的解释方法，其中之一就是有多个宇宙的存在，这样确实有助于解释暗能量的秘密。

美国研究用激光干预天气取得突破性进展

　　现在我们有理由相信宙斯不再是唯一执掌雷电的神灵，因为人类现在也在天气控制这一领域中取得了关键性的研究成果。据报道，美国佛罗里达中心大学的研究人员近日表示，他们已在向天空发射激光脉冲来改变天气的研究中取得重要进展。这一研究有可能帮助人类按计划造雨及形成雷电。

　　目前，科学家们已经证实，成云布雨中的水凝结与雷电活动与云层中含有的微小电粒子有关联。基于该理论，人们有理由相信这些电粒子就是构成雷电的重要因素。这便是佛罗里达中心大学研究的根据。然而该实验的难点在于完美融合出精准度、力度与限度都同步协调的激光束，以起到准确干预天气的作用。

　　“当一束激光脉冲足够强大的时候，那便不同寻常了，它会从内部开始自行坍塌。”佛罗里达中心大学光学及激光研究教育中心毕业生马修·米厄斯解释称，“剧烈的坍塌会引发空气中的氧及氮中的电子被分离撕裂而生成等离子气体--说白了就是一锅沸腾的电子。”

　　“现在我们运用已有的理论能控制好激光束的长度，这就意味着我们有条件在高空中实现人工合成暴风雨。夸张一点地说，也就是我们能够成云布雨的意思。”

　　佛罗里达中心大学光学院与亚利桑那大学合作开发了一项名为“华衣激光”的项目，同样致力于以发射激光脉冲的方式来改变天气。这种激光由中心的高能量激光脉冲及外层的激光束合成，外层激光束作为燃料补充并保证中心激光脉冲的精准程度以确保其能发射到更远的地方。美国国防部已为该项目批准了750万美元（约合人民币4500万元）的经费。

科学家点破超级热浪谜团（赵熙熙）

　　研究人员在4月21日出版的《自然—地球科学》杂志上报告说，分别于2003年和2010年“烤焦”欧洲和俄罗斯的“超级热浪”曾被土壤与大气之间的一个恶性反馈循环所激化。干燥的土地向接近地球表面的空气中注入了更多的热量，随着时间流逝而不断重复的这一过程产生了破纪录的热量，最终导致农作物枯萎、森林大火，以及酿成数万人死亡。

　　这篇论文的共同作者、比利时根特大学气候水文学家diego miralles指出，在最低水平面的大气中，如果不同时出现非常干燥的地面以及异常高压条件，这种长时间存在的极端热量是不会发生的。

　　寻找此类事件触发机制的气候科学家已经指出，高压大气模式以及干旱土壤和上升气温之间的一种反馈回路很可能是导致这一切的罪魁祸首。但miralles及其研究小组通过分析一组更宽泛的数据，包括气象气球的温度读数和热浪发生之前及期间的土壤湿度卫星测量结果，进而阐明了这些因素之间的相互作用机制。

　　美国剑桥市麻省理工学院水文学家dara entekhabi认为，这一研究表明土壤干燥是加剧超级热浪的关键环节。他强调，这项工作“比之前的研究更为详尽地分析了这一现象”，显示了极端高温事件的结构和演化过程。

　　当高压系统在一个区域逗留并捕获附近地表的热量后，夏季热浪便宣告形成。其结果是晴朗的天空、少雨和折磨人的高温，直至该系统迁移，而这大概需要数日乃至数周的时间。

　　超级热浪始于类似的方式，但这里有一个关键的区别：它们都形成于土壤湿度较低的地区。在初始的热量下，土壤会变得更为干燥，进而向上层的空气中泵入更多的热量。这些被加热的表层空气随后升入大气边界层，即对流层的最低水平面，从而使其高度加倍至超过4000米，并形成了一条厚厚的“热毯”。这一循环在每天早晨会重新开始。

　　miralles指出：“热量并不会在夜晚消散，所以你会在前一天停止的地方重新开始。”

　　科罗拉多州博尔德市美国国家大气研究中心气候学家kevin trenberth认为，这项工作可以强化气候建模专家描述土壤水分和植被与大气相互作用方式的努力。

　　然而这项研究并没有告诉人们一个完整的故事。这是因为它主要聚焦于局部现象——相关分析并不能全部解释在欧洲和俄罗斯事件中，为什么一个高压穹顶能够在一个地方停留如此长的时间。并且也没有解决气候变化是否会让此类超级热浪变得更为频繁、更加猛烈。

　　而其他相关研究则表明，未来几年，如此规模的致命热浪的发生概率很可能将提高5至10倍。

　　“如果我们期待未来有更加干燥的夏季，”miralles说，“我们就容易受到更多超级热浪的袭击。”

　　2003年欧洲热浪在欧洲是一个最热的夏天气温记录。热浪危害多个欧洲国家的居民健康，并结合干旱造成作物短缺，令南欧数万人丧生。2010年俄罗斯遭受创纪录热浪，饱受野火和干旱蹂躏，造成大量人员伤亡，并至少导致150亿美元经济损失。

NASA发现最类地行星Kepler-186 比地球大10%

数十年来，天文学家孜孜不倦地寻找类地行星，近日终于有了可喜的成果。据澳大利亚《时代报》4月18日报道，近日美国科学家在太阳系外发现了类地行星Kepler-186f，其类地程度是目前发现的类地行星中最高的。 美国国家航空航天局（NASA）的科学家们用开普勒太空望远镜发现了这颗类地行星，并将其命名为Kepler-186f。它的大小与地球近似，并在一个适合人类居住的轨道上绕着其系内恒星Kepler-186运行。 来自哈佛大学的系外行星研究专家大卫•沙博诺（David Charbonneau）指出，Kepler-186f距离地球500光年，是开普勒太空望远镜“最重要的发现之一”。尽管已知它比地球大10%，但它的组成成分仍有待进一步探究。 而来自美国国家航空航天局艾姆斯研究中心（ NASA Ames Research Centre）的首席研究员Elisa Quintana进一步指出，“Kepler-186f位于恒星辐射强度及频率均适中的宜居带，这暗示着它很可能像地球一样有大气层，其地表也可能存在水，并且可能存在液态水。”