我们生活在一个“轴子宇宙”中？
对于宇宙，我们自以为已经懂得了很多。在宏观上，我们有了看起来近乎完美的相对论；在微观领域，我们有强大的量子力学。但这两者却存在诸多不兼容的地方。
许多科学家致力于建立大一统理论，亦即万物理论，试图以一个理论，同时解释宏观宇宙和微观世界。
这其中最有名的是弦理论。弦理论认为，宇宙中存在的一种几乎看不见的粒子——轴子，其弦形态曾经构成过一张巨大的网，布满整个宇宙。
弦理论确实不完备，但也并非没有检验的可能。
轴子是一种假想的粒子，最早是由物理学家Frank Wilczek于1978年提出的。
轴子之名源于它和某种非对称性的关联。宇宙总是倾向于对称，物理学家也有同样的爱好。有物质就有反物质。但是在实际研究中，物理学家却发现了许多非对称性现象。比如在对强互作用力的研究中。
为了揭开强互作用力之谜，人们引入了一种新的对称性，以弥补这种缺失。但这种新的对称性只出现在高能状态下，在日常的低能状态下会消失。因此物理学家假想可能存在一种新的对应粒子，即轴子。
轴子的存在可以帮助弦理论解决一个奇特的问题——额外维度的去向。弦理论的成立，依赖于这些额外的维度。但是我们在日常体验生活中无法体验到这些额外的维度，它们只存在于微观尺度上。它们被卷曲了起来。它们的卷曲方式有10 200 种。
弦理论还认为，轴子不止一种，而是有至少数百种，它们的质量各不相同。其中包括能够产生强互作用力的那种。
轴子也是暗物质的候选者之一。但是这一假设在观测中会遇到许多挑战，因此一些人转而专注于寻找那些质量较小的轴子。
人们还发现，宇宙在它的极早期阶段曾经发生过相变。它曾经从一个奇异的高能状态向我们日常体验的低能状态发生转换，并在此过程中改变了许多特性。
就在这些相变的一个过程中，轴子还没有凝聚成为粒子，而是以圈状或线状的形态存在。一张超轻的，几乎看不见的弦网曾经遍布当时的整个宇宙。
基于这样的认识，以及观测技术的进步，一些科学家认为，我们实际上可以看到这张网。
由于轴子弦的质量极小，无法和光子和其他粒子相互作用，因此我们无法直接看到它们。但是宇宙为我们提供了一道背景光，我们在某种程度上可以看到这张网的剪影。
这道背景光就是宇宙微波背景辐射。宇宙微波背景辐射是宇宙中最古老的光。它产生于宇宙诞生仅38万年之时。它几乎渗透了整个时空到达地球。
理论上，我们可以在这道背景光的映衬下，看到诞生138亿年以来宇宙中发生过的所有事。假如轴子弦网真的存在过，那么我们也能发现它。
最近有三位学者在arXiv上发文认为，宇宙微波背景辐射在穿越弦网时，光子的偏振幅度可能会发生变化。这是因为宇宙微波背景辐射是电磁波，而光子的偏振幅度反映了电场的方向。假如轴子弦存在，那么宇宙微波背景辐射和它遭遇时就会发生改变。我们可以使用特殊滤镜，通过观测宇宙微波背景辐射中偏振幅度的变化来发现这种效应，进而发现弦网的存在。
研究人员发现，假如弦网存在，那么宇宙微波背景辐射中的偏振幅度变化大约会是1%，接近我们当前的探测能力。鉴于当前已有大量微波探测器正在建设中，我们或许很快就能发现宇宙中是否真的存在过弦网，以及我们是否生活在一个轴子宇宙中。
如果这张由轴子弦编织而成的网被证明真的存在过，那么整个物理学都有可能因此发生改变。
A CMB Millikan Experiment with Cosmic Axiverse Strings
https://arxiv.org/abs/1912.02823
