目前宇宙暴胀理论的直接或间接证据有哪些？

简单版的回答：
简单的说没有决定性的证据，但是有很多观测favor这样一个理论。暴胀理论的出现解释了宇宙学的几个难题：视界疑难，平坦性疑难，磁单极子问题以及结构成长的种子问题。随着观测进一步精确，平坦性观测啊，结构形成观测啊都没有偏离暴胀的解释。但这些都是对已有现象的解释，并不是对未知观测预言。暴胀理论有点像是一块恰好拼上理论空隙的拼图，大家喜欢这个理论是他恰好把别的理论的问题补得严丝合缝。但暴胀本身还没有任何像“微波背景黑体辐射谱”发现这样决定性的预言被观测到。暴胀本身会产生原初引力波，如果发现了原初引力波在微波背景辐射上的印记，将会是对暴胀理论的有力支持。

复杂版的回答，这是我正在撰写的一本科普中中的一个小节：
Planck卫星的观测告诉我们，宇宙的空间在千分之六的精度下是平坦的。为什么宇宙空间这么接近平坦？理论家们不喜欢这么巧合的事情。这就好像间谍不喜欢得来过于巧合的情报，那背后很可能隐藏着还没有被发现的陷阱。这样巧合的现象在宇宙学领域被称为“精细调节”问题。很多理论家相信，一个好的宇宙学理论，它的模型应该是自然的，不存在只有非常巧合才能出现的常数，或者状态。需要指出的是，这只是一个物理学的审美问题，存在“精细调节”并不意味着宇宙学理论一定有问题。就好像巧合得来的情报也并不总是阴谋。

宇宙的平坦性是一个典型的“精细调节”问题。理论家直觉并不会相信宇宙曲率就真的为零。更自然的解释是，宇宙实在太过广大，我们可以观测的部分太小，在这个部分里，宇宙显得是平坦的。换句话说，我们有点像生活在远古时期的人类，交通不便，每天能够触及、看到的地方只有住所周围几十里的区域。人在这样小的区域中生活，永远不会想到地球实际上是个球形，大地是弯曲的。
　　现代的宇宙学理论认为，这种异常的平坦很可能是宇宙演化的自然结果。具体来说，理论家们相信，在宇宙早期的某个时刻，宇宙急速膨胀，这个时期被称为暴胀期。暴胀期的持续时间非常短（可能只有10^{-30}秒）, 但是宇宙在这个时间里增长了10^26倍。随后宇宙膨胀的速度降了下来，虽然仍在膨胀，但速率变慢了。今天宇宙空间的膨胀的速率只有在天文学尺度上才能察觉到：一百万光年的空间，每秒钟只膨胀20多公里。

　　暴胀使得宇宙的平坦空间变得不再是个巧合。暴胀就好像是一个吹气球的过程，宇宙这个气球被瞬间吹大10^26倍。如果这个气球开始只有氢原子那么大，暴胀过后，它的体积就会变得比银河系还大一百万倍，结果是气球上的任何瑕疵，都被抹的很平了，站在气球的任何一个地方都好像站在平地上。

　　暴胀理论最早在1981年提出，构想来自于斯坦福大学的阿兰.古斯(Alan Guth)。当时的宇宙空间曲率测量还不是很精确，但人们至少知道它弯曲的不是很厉害。此外，还有另外一个更大的问题“视界疑难”困扰着宇宙学家。所谓视界，就是指当地观测者理论上所能够观测到的最大范围。一个粒子在今天的视界，就是整个可观测宇宙的范围，它代表了这个粒子在整个宇宙时间里，理论上能够接触到的最远的地方。如果另一个粒子在这个粒子的视界里，那么它们在历史上有相互影响的可能性。否则这两个粒子应该完全没有关系。

　　我们知道宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸留下的印记，各个方向都可以观察到的，非常均匀的，这说明了宇宙早期物质密度处处相同，处于热平衡。事实上，1976年微波背景辐射发现以后，人们觉得它有点均匀的过头了。今天宇宙的尺度差不多是470亿光年，可观测宇宙中距离最远的两点，它们之间的距离是这个数字的两倍，也就是940亿光年。可是它们两处的微波背景辐射温度几乎完全相同。我们很容易计算这个尺度在最后散射时刻的大小，令人惊奇的是这两点在最后散射时刻距离要远远大于宇宙当时的视界。

　　我们应该已经注意到了问题所在。视界是粒子可以交换信息的最大尺度，在最后散射时刻，整个宇宙是如何在超过视界的范围上保持热平衡的呢？为什么在宇宙不同地点，完全没有因果联系的区域，居然会同时处于热平衡状态？

　　这有点像古生物学家在二十世纪初遇到的问题，他们在本来以为古代生物应该无法跨越大洋登上另一块大陆，谁知道却在不同的大陆都发现了同一种恐龙的化石。对于古生物研究来说，解决问题的关键在于想到大陆是会漂移的，今天看起来隔海相望，没有办法交流的大陆，实际上在更古老的时代却连在一起。在那个时候，恐龙当然可以悠哉悠哉的在不同大陆间散步了。

　　解开视界疑难的钥匙和这很类似。1979年，阿兰.古斯还是一名博士后，他毕业已经9年了，还没有找到正式的教职。在此前的8年里，他主要研究粒子物理学，才转到宇宙学研究不长时间。古斯意识到，如果考虑宇宙极早期存在一个急速膨胀的时代（暴胀期），那么宇宙异常的均匀性就很容易解释了：虽然在最后散射时刻，这些热平衡的区域在各自的视界之外，在更早的时刻，这些区域是可以在同一视界之内的，它们是在那时建立的联系。

　　什么可以使宇宙急剧膨胀？暗能量无疑是一种使得空间膨胀的因素。但暴胀需要的膨胀速率比暗能量能够提供的速率大得多。宇宙是如何从高速的暴胀转变为正常的膨胀的？为了解决这些问题，阿兰.古斯提出了暴胀场的概念。

　　在谈暴胀场之前有必要先讨论一下什么是“场”。在物理教科书里，场这个概念无处不在，学过中学物理的知友们应该已经听说过电磁场，引力场。用数学的语言说，场就是“空间的函数”。或者说，场为空间的任何一点都赋予了有意义的数值。如果我们假设空间中某处有一个电子，那么空间的不同位置处的另一个试探电子都会受到这个电子的排斥力。如果我们从场的观点看待这个问题，我们可以认为空间中遍布着电场，电场的每一点的数值，是试探电子受到电磁力的强度和方向。另一类更简单的场在空间的每一点只有一个数值，没有方向，这种场被称作标量场。温度场就是一个标量场，在空间的每一点都有一个数值标记了当地的温度。在现代物理观点中，场是比粒子更基本的概念。整个宇宙中充斥着不同的场，粒子在场中被激发出来。理论家们相信，暗能量可能就对应着一种场。这个场在宇宙中处处具有相同的能量密度，它提供排斥性的引力，推动宇宙加速膨胀。

　　阿兰.古斯的暴胀场和暗能量场具有类似的性质，不同的是暴胀场的能量密度要高的多，所以也就可以带来更为剧烈的宇宙膨胀。可是，今天的宇宙膨胀速率并不很快，宇宙是怎么由剧烈膨胀，变为“温和”的膨胀呢？古斯的暴胀理论认为暴胀场实际上处于一种不稳定平衡的状态，它可以向能量密度更低的状态演化。理论家们习惯用山坡上的小球来比喻场的能量变化。

From Cosmic Web by J. Richard Gott

　　小球总是要向着平衡的状态演化，如果小球在山坡上，会倾向于一路滚到谷底。但小球并不一定总是会停在谷底，如果山坡上有一个带坑的小平台，小球就可以在这个平台上，不会继续向坡下滚动。在平台上，小球实际上拥有较高的重力势能，并非出于能量真正的最低点，如果有人推小球一下，小球就会继续向山坡下滚动。暴胀场也有同样的性质，倾向于向能量最低处演化，但也可能停在能量相对较高的局部平衡点。场理论中有时把这种局部的平衡点称作假真空。假真空状态的暴胀场会推动宇宙急速膨胀。但这种假真空状态是不稳定的，从量子理论的观点看，场的能量密度也无时无刻不在随机的抖动，在广阔的宇宙中，总会有那么一些地方的抖动特别大一些，这就使得一个小区域的暴涨场脱离了假真空状态，向更低的能量状态演化。在这个过程中，暴胀场会将自身积蓄的能量在很短的时间里全部释放出来，这些能量会以高能辐射的形式充满整个宇宙，此时的宇宙回到了经典大爆炸的形式下，宇宙的膨胀速率也会恢复“普通”，此后的演化就和经典大爆炸理论中一致了。

　　我们注意到，暴涨理论可以完美的解释宇宙的平坦性问题和宇宙的视界疑难。同时，暴涨场释放出的能量还提供了宇宙大爆炸演化的能量。按照暴涨理论，今天宇宙中的一切事物，都是从宇宙最初的假真空里从无到有，从虚变实产生出来的。

　　暴胀宇宙还带来一个重要的推论，解释了今天宇宙中的一切结构从何而来。宇宙中的结构的起源是早期均匀密度分布上的小起伏。这些地方的物质比别的地方稍微高一点点，但引力会的使得这些小起伏最终成长为今天的结构。但是我们又说宇宙早期是处于完美热平衡状态的，这就意味着宇宙的不同地方应该完全处于相同的状态。那么问题来，形成今天结构的那些小起伏是从何而来的呢？

　　量子理论告诉我们，在微观尺度上宇宙能量密度总是不可能完全均匀的，它的数值会不停的涨落。但这种小涨落是无法发展成为今天宇宙结构形成需要的起伏的，因为从一段时间来看量子涨落的平均值总是为零。在某一时刻或许宇宙中某处鼓起一个小包，下一时刻就消失了。但暴胀改变了这种状况，它使得宇宙的一个微观区域在极端的时刻内一下子变成了宽广的宇宙空间。本来存在在微观区域里的能量涨落一下子就变成了宏观尺度上的密度起伏无法在下一瞬间消失了。这些起伏就是今天宇宙结构成长的种子。

　　通过急速膨胀，从均匀中造出不均匀的事例看起来很玄妙，其实我们也可以举出一些日常生活中类似的例子。比如学校在课间活动时组织学生踢毽子，每5个学生分到一个毽子。如果这五个学生水平相当，这个毽子会在她/他们之间随机传递。在旁观者看来，在任意一个时刻，毽子在学生间的分配是不均匀的，但因为每个学生都只是短暂的碰到毽子，又立刻失去。但如果考察稍长的一段时间内，每个学生都平均的占有这个毽子。我们仍然可以说，学生和毽子组成的混合体是均匀的。这时候，突然上课铃响了，学生们必须分散回到各自的班级里，这时候就会有一位负责保管的学生收起了毽子回到自己的班级，其他学生空手而归。这个时候，毽子的动态平均分配就被打破了。随机涨落变成了真正的不均匀。

　　暴胀宇宙学在目前受到理论家的广泛支持，但像微波背景辐射或者哈勃膨胀这种压倒性的证据还不充足。如果在更精确的测量中，我们发现宇宙事实上存在微小但客观的不平坦，那么将会对暴胀理论构成严重的威胁。但在暴涨理论提出后30十多年的时间里，宇宙学对空间平坦的精度已经提高到千分之几的程度，我们仍然没有发现偏离暴涨理论预言的不平坦性。因此，大多数理论家已经接受了暴涨理论，只是对暴涨场的本质，暴涨的具体过程存在分歧。但知友仍然需要注意到，在这里我们谈论到的东西仍然并非完全确定的理论，仍然有可能在未来的某个时刻被推翻。

　　为什么暴胀的观测证据很难获取？因为电磁波的观测无法直接接收到最后散射时刻之前的信息。我们对宇宙历史的观测止步于宇宙诞生之后38万年。要想了解暴涨的信息，我们必须依赖其他的信使。一个诱人的方案是探测暴涨时期产生的引力波。引力波是相对论的另一项预言，空间自身的波动可以像水波一样在宇宙中传播。宇宙暴胀期的空间扩张可能会产生空间的波动，这种时空的涟漪，会轻微的和宇宙中的物质相互作用，在微波背景辐射的观测中，我们有可能解析出暴胀引力波留下的印记。

　　2014年，美国的BICEP2团组一度宣布他们设立在南极的探测器探测到了微波背景辐射上的引力波印记，舆论一度认为阿兰.古斯可能会因为暴胀理论的证实而很快获得诺贝尔奖。但后续的分析显示，BICEP2的观测数据很可能受到银河系内尘埃分布的影响，显现出和引力波信号一样的特征。这种观测的复杂性要求观测者将仪器的灵敏度推进到更高的级别。美国和中国的科学家都有计划继续推进这样的观测，可能我们在不久的未来，能够真正获取暴胀时期传播来的信号，帮助我们真正理解极早期的宇宙演化。

BICEP2团组一度以为发现了暴涨时期引力波在微波背景辐射上留下的印记。The BICEP and Keck Array CMB Experiments

编辑于 2016-10-25看了Alan Guth大爷的课，有点点疑惑，他这个暴涨理论的前提，是目前观测到的宇宙密度均匀，鉴于大爆炸是一个从无限小的一点急速爆炸，他认为物质在各个方向上是应该分布不均匀的，要均匀则必须有一个暴涨过程。可是这个设想是基于我们目前三维宇宙的规律，在大爆炸之时，爆炸物质的分散就一定也会遵守这个规律吗？不一定啊，时空维度不一样，基本物理规律也会一样吗？发布于 2016-10-25哈哈~~~我喜欢，狂顶！！！发布于 2017-01-04大家很多回答其实是说宇宙膨胀而不是宇宙暴胀发布于 2016-10-27暴涨理论没有排除任何可能性，不管什么观测结果，都可以通过调整暴涨的参数来拟合，然后用人择原理解释。环球科学2017年第三期有文章讨论这个问题。发布于 2017-04-12很简单啊；
我们都知道在这个宇宙物体的速度是不可能超过光速的…
也就是说你站在光速的飞船上扔出一个棒球，这个棒球还是光速，相对于你是静止不动的，他是不可能比光速快哪怕一毫米时速的～

那么下面就好解释了；
我们都知道宇宙诞生于130亿年前；
但是我们最远却可以观测到470亿光年；
如果宇宙不是在暴胀，那么多出来的三百多亿光年是怎么来的呢？
我们应该只能看到130亿光年然后就到头了啊～（这还是假设地球在宇宙的中心）
所以只能认为这个宇宙本身膨胀的速度超过了光速…

当然上面这个是最简单的回答…编辑于 2016-10-24　　我从哲学角度考虑这个问题，按照传统哲学理论，微观世界和宏观世界是两个平行无限延伸的世界，所以天体物理学家一直困扰怎么解决微观中的基本粒子和超宏观中的宇宙构成一体的关系。而我直觉在宇宙中存在一种最小基本粒子，以正反粒子状态非常罕见的存在。这个粒子质量极大引力极大，我命名为极限子和其他基本粒子之间，以比强相互作用力更大的引力保持平衡。然而一旦正极限子和反极限子相遇就发生爆炸瞬间湮灭，瞬间爆炸速度绝对超过光速。这样，宇宙膨胀和极限子的爆炸（类似时间奇点）相关，宇宙可以存在很多个，有的宇宙收缩，有的宇宙膨胀。黑洞就是极限子爆炸的间接证据，因为爆炸超越光速，所以人类的射电望远镜只能看到光子在正反极限子湮灭瞬间被虏获的间接证据——黑洞。因此我大胆假设黑洞其实不是真的什么暗物资构成的天体洞，而是引力场超光速弯曲时出现“虫洞”比喻，极限子的爆炸形成新的小宇宙的过程，相当于瞬间穿越了微观和宏观的时空隧道。
编辑于 2017-11-15红移发布于 2016-12-17哈勃红移。发布于 2016-11-13在可见光波段中，红光波长最长，紫光波长最短，当一个发光物体离我们远去时，其波长就会变长，也就是红移现象，距离越远，红移越明显，并且从地球往任何方向看，所有恒星都有这一现象，也就是说所有恒星都在离我们远去，观测结果与之相符，所以宇宙也是在膨胀。
以前还听老师讲过一个间接的证据，晚上可以看到星星，而白天看不到。发布于 2016-10-27不是搞物理的，但看的纪录片也多了。个人总结出一点东西。
  很多物理定律，证明它成立的方法就是:

假设这个定律成立，那么很多其他的物理问题都可以得到一个合理的解释。当然，也不能破坏一些基本的定律比如光速之类的。
假设这个定律不成立，可那些其他物理问题就无法解释啦。
so，这定律是成立的。

不是专业人士，用词可能会有不恰当的地方。发布于 2016-10-27哈勃红移

随便听场宇宙学的报告，看点科普图书就可以找到答案。发布于 2016-10-26