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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895609]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 5 大爆炸的又一谜团 磁单极疑难
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大统一理论解答了为何现在宇宙中物质与反物质极端不平衡的疑问，却带来了另一个疑难，那就是科学家们并不需要却又挥之不去的副产品——磁单极。
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不存在的粒子
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1932年，著名的英国物理学家狄拉克，从理论上预言磁单极是可以独立存在的。他认为：“既然电有基本电荷——电子存在，磁也应该有基本磁荷——磁单极子存在。”
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1975年，美国科学家在高空气球上探测宇宙射线时，意外地发现了一条单轨迹。经分析，认为这条轨迹是磁单极子留下的痕迹。然而这并不能说明真正找到了磁单极子。
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1982年2月14日，美国斯坦福大学的物理学家布拉斯·卡布雷拉宣布，他利用超导线圈发现了一个磁单极子，不过后来再没有找到新的磁单极子。但是仅有这一事例还不能证实磁单极子的存在。
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疑问所在
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前面已经说到，大统一理论附带产生出一种多余的粒子——磁单极。科学家们无法通过对这种理论的修补来将磁单极消除掉，必须找到某种途径，使磁单极在早期宇宙中刚一形成即被消除，才能与现在的宇宙状态相符合。现在还没有观测证据表明，磁单极存在于今天的宇宙之中。
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如果宇宙中到处都有磁单极存在的话，那么磁单极对于今日宇宙的密度作出的贡献，就会比恒星和星系中所有普通物质的贡献大10亿倍，这并不符合事实。因为无论是什么物质，具有如此大的质量，都将使宇宙的膨胀速度迅速减慢。宇宙的膨胀速度也就会比今天我们所测得的膨胀速度慢上10亿倍。那么一来，不论是星系、恒星，还是人类，就都不可能存在了。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 讨厌的磁单极
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895610]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 6 宇宙的势力范围 视界疑难
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我们回溯宇宙的历史，宇宙如果一直在膨胀，按照众所周知的热力学定律，该区域中辐射之温度反比于其体积而下降。这意味着我们可以利用辐射温度作为这一部分宇宙大小的量尺。若其体积加倍，则其温度减半。
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可见宇宙
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让我们想象一个非常早的时刻，当时的宇宙温度为约3×1028K。这是宇宙开始膨胀后仅约10-35秒时的温度。现在，也就是膨胀开始之后约1017秒，辐射的温度已下降到了3K。所以，自从那个早期时刻以来，温度已经改变了1028倍，根据上面的理论，今天的可见宇宙所包容的事物，当时容纳在一个半径比今日之可见宇宙小1028倍的球中。
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可见宇宙指的是我们周围的一个球形区域，自从宇宙开始膨胀以来，光刚好有足够的时间从该区域的外缘到达我们这里。也就是说，可见宇宙今天的尺度由其年龄乘以光速而给出，约为3×1027厘米。按照上面的所说的方法，用温度和体积的关系一换算，在宇宙早期时刻，我们这个可见宇宙内的一切东西都包容在一个半径为3毫米的球内。
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