宇宙弦这一物理概念是1981年维伦金等人提出来的。他们认为，宇宙大爆炸所产生的威力应该形成无数细而长且能量高度集聚的管子。这种管子便叫做宇宙弦。人家知道，池水在冬季结冰时，起初，水面的液体是均匀的。随着气温的下降，小块小块的冰开始分散地长出来，但不同池区的冰晶不一定都有相同的取向，因此，当冰块长大互相挤压时就会出现裂缝和断层等“缺陷”。同理，当宇宙从原始热大爆炸状态冷却下来，电磁——弱相互作用与强相互作用的对称性被破坏时，在空－时结构上也会产生类似的裂隙。这种由基本粒子物理学的大统一理论所预言的空－时缺陷有零维（点）、一维（线）和二维（面）三种：零维的是磁单极子，一维的便是宇宙弦，二维的叫做畴壁。本文只谈宇宙弦。

    理论工作者赋予宇宙弦的性质是异乎寻常的。如果在房间里有一节这样的弦，是很难被发现的。它有点儿像蜘蛛丝，但远比原子还细。你可以穿过它走路而绝不会发现它。但是，1厘米的宇宙弦比整座喜马拉雅山的质量还要大。直径细到10－30厘米，但质量却高达每厘米1022克。其次，质量是可变的，完全决定于其张力：拉得越长，绷得越紧，质量越大。它的强度也极大。

    宇宙弦的活动与其邻近的天体、宇宙膨胀密切相关。起初，宇宙弦以接近于光的传播速度跟随宇宙一起膨胀，并具有各种复杂的形状和运动。但是，普遍膨胀使宇宙弦的弯曲部分被拉直并使振动慢下来。当宇宙弦振动时，产生互相交和自相交现象，其结果形成了许多闭合的弦圈：大弦圈随宇宙继续膨胀而增大其“个头”，同时其形状更加平滑；较小的弦圈不停地振动，成为引力辐射的源泉。这就是理论家赋予宇宙弦的另一种奇特性质：要么伸展到无穷远处，要么形成闭合的无终点的环圈。

    按照爱因斯坦广义相对论，在大质量宇宙弦附近将发生空间畸变，这对于光线的传播将产生一定的影响。来自运动着的宇宙弦后面的光线掠过弦旁时将被折射，产生光源的双重像，即所谓引力透镜效应；此外，从空间畸变处发出的电磁辐射其波长将发生蓝移现象，这一效应对宇宙背景辐射将会有察觉得出来的影响，但迄今未观测到辐射温度在“宇宙弦”的一边升高和在另一边降低的现象。

    宇宙弦论的两位创始人泽尔多维奇和维伦金曾建议这些假设的、高度绷紧的细弦可能是从早期宇宙的气体中生长出星系的“种子”。但近来对这一问题有两种截然相反的建议：一种学说认为宇宙弦的强大的引力使在它们周围的物质聚集起来，从而开始了星系的形成。但更新的一种推测恰恰相反，认为从这些弦发出的电磁辐射在早期宇宙的物质中吹出了许多“泡泡”，并把这些原始物质压缩在泡与泡之间形成“薄饼”，而星系则是在这些泡壁间形成的。

    近来，维伦金、韦顿等人又进一步提出关于超导宇宙弦的设想，他们猜测，在我们银河系中心可能存在着一个这样的小宇宙弦圈，并认为银河系中心的射电天图上所显示出来的细线可能就是明证，但尚需通过光学图像来定案。更有趣的是他们关于把超导宇宙弦作为类星体中心发电机的建议，这可与流行已久的大质量黑洞模型相比较。

    从表面上看，宇宙弦论可以解释宇宙大尺度结构的一些观测事实：如星系沿空洞周围形成弦线式的环状分布，许多星系团呈扁长形，发现了几亿光年长的超星系团和星系链等等，但尚需精度更高的观测数据来加以验证。很多理论问题也需要继续探讨，如有关超导宇宙弦的电流耗散、与等离子体的作用、磁—发电机效应等等。可见，宇宙弦的本性尚是一个不解之谜，还要作深入的探讨和观测。

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