宇宙起源于什么？

熱心網(wǎng)友：宇宙起源的問(wèn)題有點(diǎn)像這個(gè)古老的問(wèn)題：是先有雞呢，還是先有蛋。換句話說(shuō)，就是何物創(chuàng)生宇宙，又是何物創(chuàng)生該物呢？也許宇宙，或者創(chuàng)生它的東西已經(jīng)存在了無(wú)限久的時(shí)間，并不需要被創(chuàng)生。直到不久之前，科學(xué)家們還一直試圖回避這樣的問(wèn)題，覺(jué)得它們與其說(shuō)是屬于科學(xué)，不如說(shuō)是屬于形而上學(xué)或宗教的問(wèn)題，然而，人們?cè)谶^(guò)去幾年發(fā)現(xiàn)，科學(xué)定律甚至在宇宙的開(kāi)端也是成立的。在那種情形下，宇宙可以是自足的，并由科學(xué)定律所完全確定?！　￡P(guān)于宇宙是否并如何啟始的爭(zhēng)論貫穿了整個(gè)記載的歷史?；旧洗嬖趦蓚€(gè)思想學(xué)派。許多早期的傳統(tǒng)，以及猶太教、基督教和伊斯蘭教認(rèn)為宇宙是相當(dāng)近的過(guò)去創(chuàng)生的。（十七世紀(jì)時(shí)鄔謝爾主教算出宇宙誕生的日期是公元前4004年，這個(gè)數(shù)目是由把在舊約圣經(jīng)中人物的年齡加起來(lái)而得到的。）承認(rèn)人類(lèi)在文化和技術(shù)上的明顯進(jìn)化，是近代出現(xiàn)的支持上述思想的一個(gè)事實(shí)。我們記得那種業(yè)績(jī)的首創(chuàng)者或者這種技術(shù)的發(fā)展者。可以如此這般地進(jìn)行論證，即我們不可能存在了那許久；因?yàn)榉駝t的話，我們應(yīng)比目前更加先進(jìn)才對(duì)。事實(shí)上，圣經(jīng)的創(chuàng)世日期和上次冰河期結(jié)束相差不多，而這似乎正是現(xiàn)代人類(lèi)首次出現(xiàn)的時(shí)候?！　×硪环矫妫€有諸如希臘哲學(xué)家亞里斯多德的一些人，他們不喜歡宇宙有個(gè)開(kāi)端的思想。他們覺(jué)得這意味著神意的干涉。他們寧愿相信宇宙已經(jīng)存在了并將繼續(xù)存在無(wú)限久。某種不朽的東西比某種必須被創(chuàng)生的東西更加完美。他們對(duì)上述有關(guān)人類(lèi)進(jìn)步的詰難的回答是：周期性洪水或者其他自然災(zāi)難重復(fù)地使人類(lèi)回到起始狀態(tài)?！　煞N學(xué)派都認(rèn)為，宇宙在根本上隨時(shí)間不變。它要么以現(xiàn)在形式創(chuàng)生，要么以今天的樣子維持了無(wú)限久。這是一種自然的信念，由于人類(lèi)生命——整個(gè)有記載的歷史是如此之短暫，宇宙在此期間從未顯著地改變過(guò)。在一個(gè)穩(wěn)定不變的宇宙的框架中，它是否已經(jīng)存在了無(wú)限久或者是在有限久的過(guò)去誕生的問(wèn)題，實(shí)在是一種形而上學(xué)或宗教的問(wèn)題：任何一種理論都對(duì)此作解釋。1781年哲學(xué)家伊曼努爾·康德寫(xiě)了一部里程碑式的，也是非常模糊的著作《純粹理性批判》。他在這部著作中得出結(jié)論，存在同樣有效的論證分別用以支持宇宙有一個(gè)開(kāi)端或者宇宙沒(méi)有開(kāi)端的信仰。正如他的書(shū)名所提示的，他是簡(jiǎn)單地基于推理得出結(jié)論，換句話說(shuō)，就是根本不管宇宙的觀測(cè)。畢竟也是，在一個(gè)不變的宇宙中，有什么可供觀測(cè)的呢？　　然而在十九世紀(jì)，證據(jù)開(kāi)始逐漸積累起來(lái)，它表明地球戲及宇宙拭其他部分事實(shí)上是隨時(shí)間而變化的。地學(xué)家們意識(shí)到巖石以及其中的化石的形成需要花費(fèi)幾億甚至幾十億年的時(shí)間。這比創(chuàng)生論者計(jì)算的地球年齡長(zhǎng)得太多了。由德國(guó)物理學(xué)家路德維希·破爾茲曼提出的所謂熱力學(xué)第二定律還提供了進(jìn)一步的證據(jù)，宇宙中的無(wú)序度的總量（它是由稱(chēng)為熵的量所測(cè)量的）總是隨時(shí)間而增加，正如有關(guān)人類(lèi)進(jìn)步的論證，它暗示只能運(yùn)行了有限的時(shí)間，否則的話，它現(xiàn)在應(yīng)已退化到一種完全無(wú)序的狀態(tài)，在這種狀態(tài)下萬(wàn)物都牌相同的溫度下?！　》€(wěn)恒宇宙思想所遭遇到的另外困難是，根據(jù)牛頓的引力定律，宇宙中的每一顆恒星必須相互吸引。如果是這樣的話，它們?cè)趺茨芫S持相互間恒定距離，并且靜止地停在那里呢？　　牛頓曉得這個(gè)問(wèn)題。在一封致當(dāng)時(shí)一位主要哲學(xué)家里查德·本特里的信中，他同意這樣的觀點(diǎn)，即有限的一群恒星不可能靜止不動(dòng)，它們?nèi)繒?huì)落某個(gè)中心點(diǎn)。然而，他論斷道，一個(gè)無(wú)限的恒星集合不會(huì)落到一起，由于不存在任何可供它們落去的中心點(diǎn)。這種論證是人們?cè)谡務(wù)摕o(wú)限系統(tǒng)時(shí)會(huì)遭遇到的陷阱的一個(gè)例子。用不同的方法將從宇宙的其余的無(wú)限數(shù)目的恒星作用到每顆恒星的力加起來(lái)，會(huì)對(duì)恒星是否維持恒常距離給出不同的答案。我們現(xiàn)在知道，其正確的步驟是考慮恒星的有限區(qū)域，然后加上在該區(qū)域之外大致均勻分布的更多恒星。恒星的有限區(qū)域會(huì)落到一起，而按照牛頓定律，在該區(qū)域外加上更多的恒星不能阻止其坍縮。這樣，一個(gè)恒星的無(wú)限集合不能處于靜止不動(dòng)的狀態(tài)。如果它們?cè)谀骋粫r(shí)刻不在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它們之間的吸引力會(huì)引起它們開(kāi)始朝相互方向落去。另一種情形是，它們可能正在相互離開(kāi)，而引力使這種退行速度降低?！　”M管恒定不變的宇宙的觀念具有這些困難，十七、十八、十九甚至至二十世紀(jì)初斯都沒(méi)有人提出過(guò)，宇宙也許是隨時(shí)間演化的，不管是牛頓還是愛(ài)因期坦都失去了預(yù)言宇宙不是在收縮便是在膨脹的機(jī)會(huì)。因?yàn)榕ｎD生活在觀測(cè)發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹以前的二百五十年，所以人們實(shí)在不能責(zé)備他。但是愛(ài)因斯坦應(yīng)該知道得更好。他在1915年提出的廣義相對(duì)論預(yù)言正在膨脹。但是他對(duì)穩(wěn)恒宇宙是如此之執(zhí)迷不悟，以至于要在理論中加上一個(gè)使之和牛頓理論相調(diào)和并用于抗衡引力的因素。　　1929年埃德溫·哈勃的宇宙膨脹的發(fā)現(xiàn)完全改觀了有關(guān)其起源的討論。如果你把星系現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)往時(shí)間的過(guò)去方向例溯，它們?cè)谝话賰|和二百億年前之間的某一時(shí)刻似乎應(yīng)該重疊在一起，在這個(gè)稱(chēng)為大爆炸奇點(diǎn)的時(shí)刻，宇宙的密度和時(shí)空的曲率應(yīng)為無(wú)窮大。所有的已知的科學(xué)定律在這種條件下都失效了。這對(duì)科學(xué)是一樁災(zāi)難?？茖W(xué)所能告訴我們的一切是：宇宙現(xiàn)狀之所以如此是因?yàn)樗沁^(guò)去是處于那種形態(tài)。但是科學(xué)不能解釋為何它在大爆炸后的那一瞬間是那個(gè)樣子的?！　∵@樣，許多科學(xué)家對(duì)此結(jié)論感到不悅就毫不足怪了。為了避免存在大爆炸奇點(diǎn)以及由此引起的時(shí)間具有開(kāi)端的結(jié)論，人們進(jìn)行了若干嘗試。其中一種稱(chēng)為穩(wěn)恒態(tài)理論。它的思想是，隨著星不互相分離而去，由連續(xù)產(chǎn)生的物質(zhì)在星系之間的空間中形成新的星系。這樣宇宙就多多少少以今日這樣的狀態(tài)不但已經(jīng)存在了，而且還將繼續(xù)存在無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間。為了使宇宙繼續(xù)膨脹并創(chuàng)生新物質(zhì)，穩(wěn)恒態(tài)模型需要修改廣義相對(duì)論。但是所需要的產(chǎn)生率非常低：大約為每年每立方公里一個(gè)粒子，這不會(huì)和觀測(cè)相沖突。該理論還預(yù)言了，星系和類(lèi)似物體的平均密度不但在空間上而且在時(shí)間上必須是常數(shù)。然而，由馬丁·賴(lài)爾和他的劍橋小組進(jìn)行的銀河系外射電源的普查顯示，弱源的數(shù)目比強(qiáng)源的數(shù)目多得多。人們可以預(yù)料，弱的源在平均上講應(yīng)是較遙遠(yuǎn)的。這樣就存在兩種可能性：或許我們正位于宇宙中的一個(gè)強(qiáng)源不如平均源頻繁的區(qū)域；或者過(guò)去的源的密度更高，光線在離開(kāi)這些源向我們傳播時(shí)更遙遠(yuǎn)的距離。這兩種可能性沒(méi)有一種和穩(wěn)恒態(tài)理論相協(xié)調(diào)，因?yàn)樵摾碚擃A(yù)言射電源密度不僅在空間上而且在時(shí)間上必須為常數(shù)。1964年阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜發(fā)現(xiàn)了從比我們的銀河系遙遠(yuǎn)得多的地方起源的微波輻射背景，這是對(duì)該理論的致命打擊。它具有從一個(gè)熱體發(fā)射出的輻射的特征譜，盡管在這種情形下熱這個(gè)字根本不適合，因?yàn)槠錅囟戎徊贿^(guò)比絕對(duì)零度高2.7度而已。宇宙是一個(gè)既寒冷又黑暗的地方！穩(wěn)恒態(tài)理論中沒(méi)有一種產(chǎn)生具有這種譜的微波的合理機(jī)制，所以穩(wěn)恒態(tài)理論難逃被拋棄的命運(yùn)?！　?963年兩位俄國(guó)科學(xué)家歐格尼·利費(fèi)席茲和伊薩克·哈拉尼科夫提出另一種思想，企圖用來(lái)避免大爆炸奇性。他們說(shuō)，只有當(dāng)星系直接相互接近或離開(kāi)時(shí)，它們才會(huì)在過(guò)去的一個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)上相重疊，才導(dǎo)致無(wú)限密度狀態(tài)。可惜的是，星系還多少具有一些側(cè)向速度，宇宙早斯就可能存在過(guò)這樣的一種收縮相，這時(shí)，星系雖然曾經(jīng)非?？拷^(guò)，卻能設(shè)法避免互相撞擊。然后宇宙會(huì)繼續(xù)重新膨脹，而不必通過(guò)一種無(wú)限的密度的狀態(tài)。　　當(dāng)利費(fèi)席茲和哈拉尼科夫提出其設(shè)想時(shí)，我正是一名研究生，亟需一個(gè)問(wèn)題以完成博士論文。因?yàn)槭欠裼惺卮蟊ㄆ纥c(diǎn)的問(wèn)題對(duì)于理解宇宙的起源關(guān)系重大，所以它引起了我的興趣。我和羅杰·彭羅斯一道發(fā)展了一套數(shù)學(xué)工具，用以處理這個(gè)以及類(lèi)似的問(wèn)題。我們指出，如果廣義相對(duì)論是正確的，任何合理的宇宙模型都必需起始于一個(gè)奇點(diǎn)。這就表明，科學(xué)能夠預(yù)言，宇宙必須有一個(gè)開(kāi)端，但是它不能夠預(yù)言宇宙應(yīng)如何啟始的：正因?yàn)槿绱?，人們必須求助于上帝?！　彶烊碎W對(duì)奇性看法的變化是十分有趣的。當(dāng)我還是一名研究生時(shí)，幾乎沒(méi)人認(rèn)真地看待之。現(xiàn)在，作為奇性定理的一個(gè)結(jié)果，幾乎無(wú)人不信宇宙是從一個(gè)奇瞇起始的，物理定律在該處失效。然而，現(xiàn)在我認(rèn)為，雖然存在奇點(diǎn)，物理定律仍能確定宇宙是如何起始的。　　廣義相對(duì)論是一種被稱(chēng)為經(jīng)典的理論。也就是說(shuō)，它沒(méi)有顧及這個(gè)事實(shí)，即粒子不具備精確定義的位置和速度，由于量子力學(xué)的不確定性原理位置和速度的小范圍內(nèi)被“抹平”，不確定性原理不允許我們同時(shí)既測(cè)量又測(cè)量速度。因?yàn)檎Ｇ樾蜗聲r(shí)空的曲率在和粒子位置的不確定性相比較時(shí)非常大，這些以我們沒(méi)什么影響。然而奇性定理指出，在現(xiàn)在的宇宙膨脹相的開(kāi)端，時(shí)空被高度地畸變，并且具有很小的曲率半徑。不確定性原理在這種情形下變成非常重要。這樣，廣義相對(duì)論因預(yù)言奇性而導(dǎo)致自身的垮臺(tái)。為了討論宇宙的開(kāi)端，我們需要一種結(jié)合廣義相對(duì)論和量子力學(xué)的理論?！　∧欠N理論便是量子引力論。我們尚未知道正確的量子引力論應(yīng)采取的準(zhǔn)確形式。我們此刻所擁有的最佳候選者是超弦理論，但它仍有許多耒解決的困難。然而，人們可以期望，任何有前途的理論都應(yīng)具有某些特征。其中之一便是愛(ài)因斯坦的思想，引力效應(yīng)由被物質(zhì)和能量所彎曲甚至卷曲的時(shí)空來(lái)體現(xiàn)。物體在彎曲空間中沿著最接近于直線的軌跡運(yùn)行。然而，由于時(shí)空是彎曲的。所以它們的路徑就顯得是彎折的，正如同被引力場(chǎng)所彎折的似的?！　×硪环N在這個(gè)終極理論中可以預(yù)料的要素是里查德·費(fèi)因曼的設(shè)想，即量子理論可以表達(dá)成“對(duì)歷史的求和”。該思想可以最簡(jiǎn)單的形式表達(dá)成，每顆粒子在時(shí)間中走過(guò)任何可能的路徑或歷史。每一路徑或歷史具有依其形狀而定的概率。為了使這種思想可行，人們必須考慮在虛時(shí)間里發(fā)生的歷史，而不是在我們感受生活于其中的實(shí)時(shí)間城發(fā)生的歷史。虛時(shí)間聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)像是科學(xué)幻想的東西，其實(shí)它是定義得很好的數(shù)學(xué)概念。它在某種意義上可被認(rèn)為是和實(shí)時(shí)間成直角的時(shí)間方向。人們把所有具有某種性質(zhì)粒子歷史，譬如講在某些時(shí)刻通過(guò)某些點(diǎn)的歷史的概率加起來(lái)。然后應(yīng)把這結(jié)果延拓到我們?cè)谄渲猩畹膶?shí)的時(shí)空中去。這不是量子力學(xué)的最熟知的手段，但它給出和其他方法得到的相同結(jié)果。　　在量子引力的情形下，費(fèi)因曼的對(duì)歷史求和的思想牽涉到對(duì)宇宙的不同的可能性的歷史，也就是對(duì)不同的彎曲時(shí)空的求和。這些代表了宇宙和它之中的任何東西的歷史。人們必須指明，在對(duì)歷史的求和中，應(yīng)包括哪些種類(lèi)的彎曲空間。這種空間種類(lèi)包括具有奇性的的空間，則該理論就不能確定這類(lèi)空間的概率。相反的，它們必須以某種任意的方法被賦予概率。這意味著科學(xué)不能預(yù)言時(shí)空這類(lèi)奇性歷史的概率。這樣，它就不能預(yù)言宇宙應(yīng)如何運(yùn)行。然而，宇宙可能處于由只包括非奇性彎曲空間的求和所定義的狀態(tài)。在這種情形下，科學(xué)定律就把宇宙完全確定，人們就不必吁求宇宙之外的某物來(lái)確定宇宙如何啟始。由只對(duì)非奇性歷史的求和確定宇宙的狀態(tài)有點(diǎn)像一名醉漢在燈柱之下找他的鑰匙：這兒也許不是他遺失之處，但是這兒是他可能找到的僅有的地方。類(lèi)似的，宇宙也許不處于由對(duì)非奇性歷史求和定義的狀態(tài)，但這是科學(xué)能預(yù)言應(yīng)當(dāng)什么樣子的僅有的狀態(tài)。　　1983年詹姆·哈特爾和我提出，宇宙的狀態(tài)應(yīng)由對(duì)一定種類(lèi)歷史的求和給出。這類(lèi)歷史由沒(méi)有奇性的，而且具有有限尺度卻沒(méi)有邊界或邊緣的彎曲空間組成。它們像是地球的表面，只不過(guò)多了兩維。地球的表面具有有限的面積，但是它不具有任何奇性、邊界或邊緣。我曾經(jīng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)這一點(diǎn)。我作過(guò)環(huán)球旅行，而沒(méi)有落到外面去。　　哈特爾和我所做的設(shè)想可以被重新表達(dá)成：宇宙的邊界條件是它沒(méi)有邊界。只有當(dāng)宇宙處于這個(gè)無(wú)邊界狀態(tài)時(shí)，科學(xué)定律自身才能確定每種可能歷史的概率。因此，只有在這種情形下，已知的定律才會(huì)確定宇宙應(yīng)如何運(yùn)行。如果宇宙處于任何其他的狀態(tài)，則歷史求和中的彎曲空間的種類(lèi)就要包括具有奇性的空間。人們必須求助于已知科學(xué)定律以外的某種原理，才能確定這種奇性歷史的概率。這種原理就會(huì)是外在于我們宇宙的某種東西。我們不能從我們宇宙之中將其推導(dǎo)出來(lái)。而另一方面，如果宇宙是處于無(wú)邊界狀態(tài)，在原則上，我們就能在不確定性原理容忍的限制之仙完全確定宇宙應(yīng)如何運(yùn)行。如果宇宙處于無(wú)邊界狀態(tài)，那對(duì)于科學(xué)而言就太好了，但是我們?nèi)绾尾拍苤朗虑榫烤故欠袢绱四兀科浯鸢甘?，無(wú)邊界設(shè)想對(duì)宇宙應(yīng)如何運(yùn)行作出了明確的預(yù)言。如果這些預(yù)言不與觀測(cè)相符合，則我們就能得出結(jié)論說(shuō)，宇宙不處于無(wú)邊界狀態(tài)。這樣，在哲學(xué)家卡爾·波普定義的意義上說(shuō)，無(wú)邊界設(shè)想是一種好的科學(xué)理論：它可被觀測(cè)證偽。　　如果觀測(cè)不與預(yù)言相符合，我們就知道在可能歷史的種類(lèi)中必須有奇性。然而，這就大致上是我們知道的一切。我們不能計(jì)算出這種奇性歷史的概率，因此我們不能預(yù)言宇宙應(yīng)如何運(yùn)行。有人也許會(huì)認(rèn)為，如果不可預(yù)見(jiàn)性只發(fā)生在大爆炸處，那不會(huì)太礙事，那畢竟是一百億或二百億年以前的事。但是，如果可預(yù)言性在大爆炸的非常強(qiáng)引力場(chǎng)中失效，那么只要恒星坍縮它也會(huì)失效。這種事件僅在我們的銀河系中每周就會(huì)發(fā)生幾次。我們的預(yù)言能力甚至按照天氣預(yù)報(bào)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)也是非常差勁的。　　當(dāng)然，人們還會(huì)說(shuō)，我們根本不必在乎發(fā)生在一顆遙遠(yuǎn)恒星處的可預(yù)言性的失效。然而，在量子理論中任何不被實(shí)際上禁止的東西都能夠并將要發(fā)生。這樣，如果可能歷史的種類(lèi)中包括奇性空間的話，這些奇性可在任何地方發(fā)生，而不僅在大爆炸處以及坍縮星之中。這意味著，我們不能預(yù)言任何東西。反過(guò)來(lái)說(shuō)，我們能夠預(yù)言事件的這一事實(shí)是反對(duì)奇性并贊同無(wú)邊界設(shè)想的實(shí)驗(yàn)證據(jù)?！　∧敲礋o(wú)邊界設(shè)想為宇宙做出什么預(yù)言呢？第一個(gè)預(yù)言是，因?yàn)橛钪娴呐掠锌赡艿臍v史在廣延上都是有限的，所以人們用來(lái)作為時(shí)間測(cè)度的任何量都必須有一個(gè)最大值和一個(gè)最小值。這樣宇宙就有一個(gè)開(kāi)端和一個(gè)終結(jié)。在實(shí)時(shí)間中的開(kāi)端即是大爆炸奇點(diǎn)。然而在虛時(shí)間中這個(gè)開(kāi)端就不再是奇點(diǎn)。相反的，它有點(diǎn)像地球的北極。如果人們把地球表面的緯度當(dāng)作時(shí)間的類(lèi)似物，則可以說(shuō)地球的表面從北極開(kāi)始。然而，北極是地球上完全普通的一點(diǎn)。它沒(méi)有任何特殊之處，同樣的定律在北極正如同在地球上的其他地方同樣地成立。類(lèi)似的，我們用來(lái)標(biāo)志作撛諦槭奔淠謨鈧嫻鈉羰紨?shù)氖录菚r(shí)空中的一個(gè)通常的點(diǎn)，正如其他的點(diǎn)那樣?？茖W(xué)定律在開(kāi)端處正如在其他地方一樣成立?！　∪藗儚暮偷厍虮砻娴念?lèi)比，也許會(huì)預(yù)料到，正如北極和南極相似一樣，宇宙的終結(jié)會(huì)和開(kāi)端相類(lèi)似。然而，北南二極是對(duì)應(yīng)于虛時(shí)間向?qū)崟r(shí)間延拓，就會(huì)發(fā)現(xiàn)宇宙在實(shí)時(shí)間中的開(kāi)端和它的終結(jié)可以非常不同?！　〖s納遜·哈里威爾和我對(duì)無(wú)邊界條件的含義作過(guò)一個(gè)近似計(jì)算。我們把宇宙當(dāng)作一個(gè)完全光滑和均勻的背景來(lái)處理，在這個(gè)背景上存在密度的小微擾。宇宙在之前時(shí)間中從非常小的半徑開(kāi)始膨脹。最初的這種膨脹稱(chēng)作暴漲，也就是說(shuō)，宇宙尺度在比一秒還要短暫非常多的每一時(shí)間間隔中得到加倍，這正如在某些國(guó)家中每一年價(jià)格都要加倍一樣。第一次世界大戰(zhàn)后的德國(guó)也許創(chuàng)下了通貨膨脹的世界紀(jì)錄，一捆面包的價(jià)格在幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)從一個(gè)馬克漲到一百萬(wàn)馬克。但是沒(méi)有任何東西可與似乎在極早期宇宙發(fā)生過(guò)的暴漲相比擬，宇宙尺度在一秒的極微小的部分時(shí)間內(nèi)至少增加了一百萬(wàn)億億億倍。這當(dāng)然是發(fā)生在當(dāng)局政府之前的事?！　”q在如下意義上來(lái)說(shuō)，是件好事，它產(chǎn)生了一個(gè)在大尺度上光滑而均勻的宇宙，而且這個(gè)宇宙以剛好避免坍縮的臨界速度膨脹。它還能在相當(dāng)嚴(yán)格的意義上把宇宙的怕有內(nèi)容從無(wú)中創(chuàng)生出來(lái)，這是暴漲的又一好處。當(dāng)宇宙像北極那樣的一個(gè)單獨(dú)點(diǎn)時(shí)，它不包含有任何東西。然而，在我們可觀測(cè)到的宇宙部分至少有十的八十次方顆粒子。所有這些粒子從何而來(lái)呢？其答案是，相對(duì)論和量子力學(xué)允許物質(zhì)從能量中以粒子反粒子對(duì)的形式創(chuàng)生出來(lái)。那么能量又是從何而來(lái)以創(chuàng)生物質(zhì)呢？其答案是，它是從宇宙的引力能中借來(lái)的。宇宙虧欠了極大數(shù)量的負(fù)引力能的債務(wù)，它剛好和物質(zhì)的正能量相平衡。其結(jié)果便是凱恩斯經(jīng)濟(jì)學(xué)的勝利：一個(gè)充滿物質(zhì)的、充滿活力的正在膨脹的宇宙。引力能的債務(wù)只有在宇宙終結(jié)時(shí)才能償付清?！　≡缙谟钪娌荒苁峭耆鶆蛞恢碌?，因?yàn)榉駝t的話就會(huì)違反量子力學(xué)的不確定性原理。相反的，必須存在對(duì)均勻密度的一些偏差。無(wú)邊界設(shè)想意味著，這些密度差別是從它們的基態(tài)開(kāi)始，也就是說(shuō)，它們是和不確定性原理相一盡可能的小。然而，這些差別在暴漲時(shí)被放大了。在暴漲時(shí)期結(jié)束之后，留下的宇宙是一些地方比另一些地方膨脹得稍快一些。在膨脹稍慢的區(qū)域，物質(zhì)的引力吸引使膨脹進(jìn)一步減慢。該區(qū)域最終會(huì)停止膨脹，并且收縮形成星系和恒星。這樣，無(wú)邊界設(shè)想可以解釋我們四周看到的所有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。然而，它沒(méi)有給宇宙作出單獨(dú)的預(yù)言。相反地，它預(yù)言整整一族可能的歷史，每一個(gè)歷史都具有自己的概率。也許可能有這樣的歷史，工黨在上次英國(guó)競(jìng)選中取勝，雖然這種概率很小。　　無(wú)邊界設(shè)想對(duì)于上商在宇宙事務(wù)中的作用含義極其深遠(yuǎn)。人們現(xiàn)在廣泛接受，宇宙按照定義很好的定律演化。這些定律可能是上帝欽定的，但是它似乎不去干涉宇宙去違反這些定律。然而，直到不久以前，人們都認(rèn)為這些定律不能適用于宇宙的開(kāi)初。那就要依賴(lài)上帝去旋緊發(fā)條，并讓宇宙順著它的意愿的方式去運(yùn)行。這樣，宇宙的現(xiàn)狀是上帝對(duì)初始條件選擇的結(jié)果。　　然而，如果某種像無(wú)邊界設(shè)想的東西是正確的話，則情況就會(huì)大大改觀。在那種情形下，物理定律甚至也適用于宇宙的開(kāi)端，這樣上帝就沒(méi)有選取初始條件的自由。當(dāng)然它在選取宇宙要服從的定律上仍然具有自由。然而，這里并沒(méi)有許多選擇的余地。也許只存在很少數(shù)目的定律，這些定律是自洽的，并能導(dǎo)致像我們自己這么復(fù)雜的生物的存在，他能詢(xún)問(wèn)什么是上帝的性質(zhì)?！　∩踔良词怪淮嬖谖ㄒ坏囊蛔蹇赡艿亩桑仓徊贿^(guò)是一族方程。究竟是什么東西將生命之火賦予這些方程，使之產(chǎn)生一個(gè)受它們制約的宇宙呢？難道終結(jié)的統(tǒng)一理論是如此之咄咄逼人，以至于其自身的實(shí)現(xiàn)成為不可避免？雖然科學(xué)能解決宇宙如何啟始的課題，它仍然無(wú)法回答這個(gè)問(wèn)題：為何宇宙必須存在？我對(duì)此沒(méi)有答案。

熱心網(wǎng)友：宇宙一定有中心．把宇宙比作氣球是不恰當(dāng)?shù)?。宇宙起源于一次大爆炸，爆炸之后物質(zhì)向四面八方擴(kuò)散，而不是象吹氣球那樣“在外面吹”，之后所有星體都在表面上了。宇宙可以被想象成一個(gè)直徑136億光年的球（雖然“球”之外還有更大的空間，但那都是沒(méi)有意義的空間，任何物質(zhì)不存在），球當(dāng)然是有中心的（即爆炸時(shí)的那一個(gè)點(diǎn)），只是我們沒(méi)有找到。不過(guò)距推測(cè)，這個(gè)宇宙的中心很可能離銀河系不遠(yuǎn)。參考資料：《幾何宇宙》[美]弗萊斯著

熱心網(wǎng)友：根據(jù)大爆炸理論，簡(jiǎn)單地說(shuō)，宇宙開(kāi)始時(shí)就是個(gè)點(diǎn)，科學(xué)上也叫它為奇點(diǎn)。這個(gè)奇點(diǎn)后來(lái)爆炸了，四分五裂，宇宙這才形成了今天我們所看到的樣子。 大爆炸理論試圖為看上去是均勻的宇宙找到答案。不管你往天空什么方向看，都能看到星系、星系群。為了解釋這一點(diǎn)，大爆炸理論的創(chuàng)建者們就構(gòu)建了這個(gè)被認(rèn)為是宇宙起始的點(diǎn)，在那里所有的東西都集中在一起，然后突然向外以比光速還大的速度拋開(kāi)，這就是為什么不管朝天空那個(gè)方向看，宇宙都很均勻的原因。 而實(shí)際上，有科學(xué)家認(rèn)為大爆炸理論所說(shuō)的爆炸其實(shí)根本不是爆炸，爆炸這個(gè)詞用在這里有點(diǎn)不恰當(dāng)，但不巧的是，偏偏使用了這個(gè)詞。他們認(rèn)為，大爆炸理論里所說(shuō)的爆炸實(shí)際上只是空間的膨脹和延展，并不像想像中的那樣，物質(zhì)從一個(gè)點(diǎn)被炸飛了出去。更恰當(dāng)?shù)恼f(shuō)法應(yīng)該是，所有的物質(zhì)相互分開(kāi)了，它們之間的距離被拉大了，但位置并沒(méi)有多大的改變。 一般意義上的爆炸情形應(yīng)該是，所有的東西都在中心，然后突然被炸得四分五裂。但宇宙大爆炸理論所描述的情形則不是這樣，打個(gè)比方，就像一個(gè)大的橡皮墊，許多人坐在上面，這個(gè)橡皮墊被拉伸后，上面坐的人就相互離得越來(lái)越遠(yuǎn)，沒(méi)有中心這類(lèi)的說(shuō)法。 如果我們把這個(gè)過(guò)程當(dāng)成一個(gè)故事并接著往更早的時(shí)間追溯的話，剛開(kāi)始的時(shí)候，橡皮墊會(huì)更小，人們相互離得更近。當(dāng)他們坐得太近的時(shí)候，相互就擠在一起了。在那個(gè)時(shí)候，宇宙的密度和溫度幾乎是無(wú)限大的，這就是宇宙大爆炸理論里的那個(gè)溫度和密度都無(wú)限大的奇點(diǎn)的由來(lái)。 宇宙之所以發(fā)生大爆炸，唯一的解釋就是早期宇宙被一種不可思議的巨大能量充斥著。但這種巨大的能量是從哪里來(lái)的，科學(xué)家們卻莫衷一是。 火劫宇宙理論要做的就是修正宇宙膨脹最早期的那個(gè)故事。它認(rèn)為宇宙剛開(kāi)始的時(shí)候的密度和溫度并不是無(wú)限大的，它完全是另一種狀態(tài)，寒冷、空曠，而不是一個(gè)密度和溫度無(wú)限大的點(diǎn)。我們所知道的熾熱的膨脹來(lái)自于碰撞，是碰撞讓宇宙的密度和溫度變得無(wú)限大。接下來(lái)發(fā)生的事情就和大爆炸理論一樣了。只是開(kāi)頭有所不同。 火劫宇宙理論認(rèn)為，我們現(xiàn)在所感知的宇宙其實(shí)是一個(gè)有著更高維度的、極其宏大的宇宙的一小部分，其高維度是我們不能感知的。該理論來(lái)源于試圖對(duì)宏觀世界和微觀世界做最終統(tǒng)一解釋的超弦理論。超弦理論認(rèn)為，空間并不是我們?nèi)庋鬯?jiàn)的三維，實(shí)際上有多達(dá)10個(gè)維度，正如一張晾在繩索上的二維床單是懸掛在一個(gè)三維世界里一樣，所有時(shí)空連續(xù)都懸浮在具有更高維度的空間中。遵循這個(gè)床單比喻，可以形象地把我們生活的世界描述為一張漂游在十維大宇宙中的“膜”。兩張“膜”的直接碰撞便生成了我們生活的宇宙。宇宙137億年的歷史也只不過(guò)是高維宇宙無(wú)限時(shí)間中的一瞬間

熱心網(wǎng)友：宇宙起源這個(gè)問(wèn)題極其深?yuàn)W，人類(lèi)目前的智慧還無(wú)法回答。不過(guò)做了很多假設(shè)，比如大爆炸理論。這個(gè)理論說(shuō)宇宙起源于一個(gè)致密的奇點(diǎn)。

熱心網(wǎng)友：宇宙，非外來(lái)詞，宇，由古到今，時(shí)間上的概念。 宙，由此至彼，空間上的概念。

熱心網(wǎng)友：虛無(wú)——數(shù)學(xué)符號(hào)。