一个Hans-Jörg Fahr想要的是有人证明他错了。他是德国波恩大学天体物理学教授，他声称，宇宙微波辐射的漫射辉光并不是宇宙大爆炸的一个遥远的回声，而是宇宙的炽热时刻。他说，宇宙学界认为微波背景下的微小温度波动告诉我们早期宇宙的笨拙性的想法是错误的。普通的宇宙学家也可能在做罗夏测验。
可以理解的是，很多人对他的观点持怀疑态度。格伦•斯达克曼物理学和天文学教授凯斯西储大学,这样说:“如果你试图用另一种替换一个成功的理论,那么[你]必须证明你的另类解释同样的现象…在这个任务(Fahr和他的同事们)不做尽职调查。”但与此同时，法尔的观点植根于已经在其他系统中被证明的物理学，并且他们做出了可证伪的预测。在被要求为他的有争议的立场辩护时，这位非正统的理论家坚持了自己的立场。不管他喜不喜欢，法尔已经成为宇宙学上的偶像破坏者。
我法尔并不是这样开始的。法尔说，在20世纪70年代和80年代，他全心全意地支持传统的宇宙大爆炸模型，同时他也在从事自己的空间物理学研究。他对太阳风(来自太阳的电子流和质子流)和遥远的太阳系的研究做出了重要的贡献，在遥远的太阳系，太阳风猛烈地撞击星际空间的气体和尘埃。他创造了“日球层顶”这个术语来描述这一边缘区域，而旅行者号宇宙飞船现在正在探索这一区域。2005年，当他65岁的时候，法尔的同事们组织了一个研讨会来纪念他，重点讨论太阳风物理学中尚未解决的问题。法尔在波恩大学的一位同事形容他是“这里最聪明的人之一”。
在他在太阳风物理学方面取得成功的同时，法尔还从事了一项更为非传统的研究。在20世纪90年代，他开始意识到，在他看来，宇宙微波背景的标准解释中存在一些奇怪的空白。宇宙是一个团块的地方，充满了巨大的空间，散布着狭窄的、弦状的星系和星系团细丝。然而微波背景的温度却出奇的均匀，只有千分之一。宇宙学家通常认为微波背景的同质性反映了宇宙大爆炸后不久的同质性。为了从这个光滑如奶油的开端，发展到今天这个布满空洞和细丝的斑点状宇宙，宇宙学家在他们的模型中加入了一种凝聚剂:神秘的暗物质粒子，它的存在仍未得到证实。
还没有人尝试过观察宇宙背景辐射的红外线，部分原因是这非常困难。
法赫反对说，这只是用一个未知来解释另一个未知，必须有一个更简单的解决方案。法赫说：“如果你认真地认为你有一个结构化的宇宙，那么你需要不同于主流宇宙学的模型。”。“你需要注意的是，宇宙中存在空洞和壁结构。空洞结构的膨胀不同于壁结构的膨胀。所有这些都使宇宙变得更加复杂。”
考虑到这一点，法赫开始寻找一种现象，这种现象自然会导致宇宙从空间的各个方向发出平滑的微波辉光，就像绝对零度以上几度处的炽热余烬。他说他找到了一个。“从来没有发生过重组事件，”法赫在谈到他的微波背景模型时说。“在我看来[微波背景]只是宇宙本身的一种熵特征。”
我在讨论宇宙微波背景的解释时，法尔加入了一长串杰出的非正统天体物理学家，包括著名天文学家霍尔顿·阿普、弗雷德·霍伊尔爵士和诺贝尔奖获得者汉内斯·阿尔弗恩。这些怀疑论者将微波背景归因于遍布银河系和附近宇宙的各种炽热气体、尘埃和带电粒子云。他们声称，这些分子闯入者团将环绕宇宙反弹的星光转化为安静而暗淡的微波光浴，有点像地球大气层散射蓝色阳光以形成白天天空的方式。
这些替代模型的问题在于，宇宙微波背景并不像气体、尘埃和带电粒子那样零散。很难看出，由云和等离子体拼凑而成的被子是如何形成平滑、全方位的微波辉光的。
2009年发表在该杂志上的一篇有争议的论文中物理学年鉴，法尔建议他利用自己在太阳风方面的深厚专业知识，找到了这个问题的答案。在过去的五十年里，在整个太阳系中航行的空间探测器在太阳风经过行星并向星际空间移动的过程中探测到了意想不到的热点和冷点。这些都是由一种动荡不安的光子与其他光子的相互作用——这种相互作用通常是不可能的，但由于太阳风内部的带电粒子的中介而得以实现。
2009年，法赫说，他开始意识到空间真空本身与等离子体有一种遥远的亲缘关系。毕竟，现代物理学将真空描述为泡沫状的，虚拟电荷在瞬间形成，然后湮灭并再次消失。通常，尽管不总是这样，这些虚拟粒子是电子和它们的反物质对应物正电子。所以法赫想知道：如果真空是一个电子-正电子等离子体，那么为什么它不能实现太阳风中发生的光子-光子相互作用呢？
如果发生这种情况，那么空间本身就可能是微波背景的来源。数百万年和数十亿年来一直在宇宙中流动的星光光子随着时间的推移相互作用，逐渐实现一种热平衡，并将热点星光源转化为暗淡的全天辉光。“这是一个非常缓慢的过程，正在运行，”法赫说。“然而，假设你有足够的时间，那么扩散将把你从恒星发射带到背景发射。”
我受不了怪人和傻瓜。当然，法尔完全不是这类人。
法赫说，这种效应应该在实验室中可以观察到。如果单波长的激光在真空中来回反射半年或更长时间，它的颜色应该开始变暗，一些光子滑入稍高的波长，另一些则滑入稍低的波长。法赫说：“这就像光子穿过宇宙空间一样模拟自由空间。”。“我预测，从长远来看，光子并不是相互独立的。它们相互作用，并将能量重新分配到其他能量和其他波长。”
法赫还建议进行另一项实验测试，以决定微波背景的标准解释和替代解释。根据传统宇宙学，微波背景可以追溯到宇宙冷却到首次对光透明的时候，大约是大爆炸后30万年。在“复合”的宇宙时代之前，宇宙是一个稠密不透明的等离子体，光无法通过它传播。当等离子体重新组合时，它们会产生一系列波长的光，这些波长是氢原子能级的特征。对于任何研究天文学中等离子体行为的人来说，这条所谓的“莱曼系列”光谱线是一个熟悉的里程碑。但在微波背景的测量中并没有观察到莱曼级数的证据。
这并不意味着这样一个系列不存在。法赫指出，在过去135亿年中，任何宇宙莱曼谱线都会发生强烈的多普勒频移，因此在光谱的红外部分最强。目前还没有人试图用红外线观测宇宙背景辐射，部分原因是这将非常困难。银河系在红外波段的噪音甚至比在微波波段的噪音还要大，这使得宇宙信号更难从污染前景的银河系噪音中分辨出来。今年的大宇宙微波背景发现——声称发现了引力波的证据，实际上是从宇宙起源的那一刻开始的，但很有可能受污染的前景信号在这方面提供了一个警示故事。
但如果科学家在红外波段寻找莱曼光谱，却没有找到，那将是现代宇宙学盔甲上的又一个缺口。
J巴塞罗那大学的宇宙学家奥安索尔给法尔的观点指出了他理论的独创性，但他并不信服。“他玩弄数字很有趣，但他不能提供一个内部一致的封闭故事，”索拉说。
例如，法尔为他的真空微波背景理论提出的一个论点是，它可以解释观测到的宇宙中光子与物质粒子的比例(10亿比1)。但是Solà指出，法尔在计算中使用的其中一个数字(宇宙中氢与氦的比例)恰好来自标准的大爆炸理论本身，这使得这个论点在内部不一致。
法尔反驳说，虽然大爆炸理论正确地预测了氦氢比，但最近的一些研究发现了很多更少的锂比他们预测的要多，而有些non-Big爆炸模型声称更适合。通过质疑早期宇宙中通过核合成产生的元素的比例，以及对微波背景的解释，法尔攻击了支持标准大爆炸理论的三个主要证据支柱中的两个。第三个支柱是基于观测到的星系越远，其红移越大，这表明我们的宇宙正在膨胀。然而，在他2009年的论文中，法尔引用道一项研究从1993年开始，这就证明了在一个没有大爆炸的非膨胀宇宙中，存在着类似的距离红移关系。
从Solà的角度来看，这种对标准大爆炸模型的怀疑很快就会演变成一种疯狂的科学。但他并不认为法尔是个疯子。Solà说:“我不能容忍疯子和发光的傻瓜。”“当然，法尔根本不是这样的人……他是一位真正的科学家，而且是一位优秀的科学家。不过，这是一回事，另一件事，就是相信他所有的想法。”尽管他对法尔的非正统宇宙论持怀疑态度，Solà说这场辩论本身就有价值。“科学的进步只是因为我们不时地不同意古代的观点。所以继续努力是很好的。”
马克·安德森是一位科技记者，曾为《发现》、《技术评论》、《科学美国人》、《科学》、《连线》、《IEEE光谱》、《新科学家》、和滚石乐队。
