宇宙究竟是怎么來的？

目前，主流科學(xué)界普遍認(rèn)可的宇宙起源理論，是宇宙大爆炸理論。

該理論認(rèn)為，我們所處的宇宙誕生于138億年前的一場前所未有的劇烈爆炸，這場爆炸不是我們?nèi)粘Ｋ姷摹⒃谀硞€空間內(nèi)發(fā)生的爆炸，而是空間本身的急劇膨脹——在138億年前的那個瞬間，一個體積無限小、密度無限高、溫度無限高的奇點(diǎn)，突然發(fā)生了指數(shù)級的膨脹，時間、空間、物質(zhì)和能量由此誕生，宇宙的歷史就此拉開序幕。

很多人可能不知道，宇宙大爆炸理論最初并非嚴(yán)肅的科學(xué)假說，甚至帶有一定的諷刺和開玩笑的意味。

20世紀(jì)初，愛因斯坦提出廣義相對論后，物理學(xué)家們開始用這一理論推演宇宙的演化規(guī)律。

當(dāng)時，大多數(shù)科學(xué)家都認(rèn)為宇宙是靜態(tài)的、永恒的，既沒有開始，也沒有結(jié)束，愛因斯坦本人也不例外——為了讓廣義相對論的方程符合“靜態(tài)宇宙”的認(rèn)知，他特意在方程中加入了一個“宇宙常數(shù)”，以此來抵消引力帶來的收縮趨勢。

直到1927年，比利時天文學(xué)家勒梅特首次提出了“原始原子”假說，他認(rèn)為宇宙最初是一個密度極大、溫度極高的“原始原子”，后來發(fā)生分裂和膨脹，逐漸形成了我們現(xiàn)在看到的宇宙。

這一假說在當(dāng)時遭到了很多科學(xué)家的質(zhì)疑和嘲笑，甚至被一些人視為“荒誕不經(jīng)”的猜想。1948年，美國物理學(xué)家伽莫夫等人在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善，提出了宇宙大爆炸理論的完整框架，他們預(yù)言，宇宙大爆炸后會留下殘留的輻射（即后來發(fā)現(xiàn)的宇宙微波背景輻射），并且宇宙中元素的豐度也會符合大爆炸的演化規(guī)律。

即便如此，在很長一段時間里，宇宙大爆炸理論都處于“邊緣地位”，直到一系列有力的觀測證據(jù)出現(xiàn)，才逐漸被科學(xué)界認(rèn)可，最終成為詮釋宇宙起源的主流理論。

不得不說，宇宙大爆炸理論雖然并非完美無缺，至今仍存在一些無法完全解釋的問題，但它確實(shí)能夠合理地解釋自然界中的很多現(xiàn)象，更重要的是，有大量確鑿的科學(xué)證據(jù)支撐著這一理論，讓它從一個“荒誕的猜想”變成了被廣泛接受的科學(xué)理論。

其中，最具里程碑意義的證據(jù)之一，是上世紀(jì)20年代美國天文學(xué)家哈勃的重大發(fā)現(xiàn)——遙遠(yuǎn)星系的紅移現(xiàn)象。

哈勃利用當(dāng)時最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡，對宇宙中的星系進(jìn)行了系統(tǒng)觀測，他發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)遙遠(yuǎn)星系發(fā)出的光，其光譜都向紅光方向偏移，這就是“紅移現(xiàn)象”。

根據(jù)物理學(xué)中的多普勒效應(yīng)，當(dāng)光源遠(yuǎn)離觀測者時，觀測到的光的波長會變長，光譜就會向紅光方向偏移；反之，當(dāng)光源靠近觀測者時，光譜會向藍(lán)光方向偏移。哈勃的發(fā)現(xiàn)意味著，宇宙中的絕大多數(shù)星系都在遠(yuǎn)離我們，而且距離我們越遠(yuǎn)的星系，遠(yuǎn)離的速度越快。

這一觀測結(jié)果直接推翻了“靜態(tài)宇宙”的觀點(diǎn)，證明了宇宙正在不斷膨脹。而如果宇宙正在膨脹，那么逆推回去，在遙遠(yuǎn)的過去，宇宙中的所有物質(zhì)都會聚集在一個極小的空間內(nèi)，這也為宇宙大爆炸理論提供了最直接的觀測支撐。

除了哈勃紅移，宇宙元素豐度也是支撐宇宙大爆炸理論的重要證據(jù)。

根據(jù)宇宙大爆炸理論的推演，宇宙誕生初期，溫度極高、密度極大，此時的宇宙中只有最基本的粒子（如質(zhì)子、中子、電子等），隨著宇宙的膨脹，溫度逐漸降低，質(zhì)子和中子開始結(jié)合形成原子核，這一過程被稱為“宇宙核合成”。

理論預(yù)言，宇宙核合成結(jié)束后，宇宙中氫元素的豐度（質(zhì)量占比）約為75%，氦元素的豐度約為25%，其他重元素的豐度極低，不足1%。而科學(xué)家通過對宇宙中不同星系、恒星以及星際物質(zhì)的觀測，發(fā)現(xiàn)宇宙中元素的豐度與這一預(yù)言高度吻合，尤其是氦元素的豐度，在宇宙中各個區(qū)域幾乎保持一致，這只有通過宇宙大爆炸初期的核合成過程才能解釋——如果元素是在恒星內(nèi)部產(chǎn)生的，那么不同區(qū)域的元素豐度應(yīng)該會有很大差異，而不會呈現(xiàn)出這種均勻性。

還有一個決定性的證據(jù)，是宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)。

1965年，美國物理學(xué)家彭齊亞斯和威爾遜在調(diào)試一臺射電望遠(yuǎn)鏡時，意外發(fā)現(xiàn)了一種來自宇宙各個方向的、均勻的、微弱的電磁輻射，這種輻射的溫度約為2.7開爾文（即零下270.45攝氏度），不受時間和空間的限制，遍布整個宇宙。

后來，科學(xué)家們證實(shí)，這種輻射正是宇宙大爆炸后留下的“余溫”——宇宙大爆炸初期，溫度極高，發(fā)出的輻射波長極短，隨著宇宙的不斷膨脹，這些輻射的波長被不斷拉長，能量不斷降低，最終變成了我們現(xiàn)在觀測到的微波背景輻射。

宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為是宇宙大爆炸理論最有力的證據(jù)，它直接證明了宇宙曾經(jīng)經(jīng)歷過一個高溫、高密度的初始狀態(tài)，彭齊亞斯和威爾遜也因此獲得了1978年的諾貝爾物理學(xué)獎。

盡管有如此多的證據(jù)支撐，宇宙大爆炸理論依然存在一個致命的瑕疵，一個讓所有物理學(xué)家都束手無策的問題：那個引發(fā)宇宙大爆炸的奇點(diǎn)，到底是一種什么樣的存在方式？它到底是怎么來的？

要理解這個問題，我們首先要了解現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基石——相對論和量子力學(xué)。

相對論（主要是廣義相對論）是愛因斯坦提出的，它主要描述宏觀世界的規(guī)律，比如天體的運(yùn)動、引力的作用、宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)等，在宏觀領(lǐng)域，相對論的預(yù)言與觀測結(jié)果高度吻合，是目前描述宏觀宇宙最成功的理論。

而量子力學(xué)則主要描述微觀世界的規(guī)律，比如原子、粒子的運(yùn)動、相互作用等，在微觀領(lǐng)域，量子力學(xué)同樣取得了巨大的成功，解釋了很多經(jīng)典物理學(xué)無法解釋的現(xiàn)象，比如光電效應(yīng)、量子糾纏等。

但是，當(dāng)這兩大理論遇到奇點(diǎn)時，都會徹底失效。

奇點(diǎn)被認(rèn)為是一個體積無限小、密度無限高、溫度無限高的點(diǎn)，從尺寸上來看，它無限小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于我們能觀測到的任何微觀粒子，按道理來說，應(yīng)該屬于量子力學(xué)的研究范疇。

但量子力學(xué)有一個基本的前提：存在最小的長度單位和最小的時間單位，分別是普朗克長度和普朗克時間。普朗克長度約為10的負(fù)35次方米，這個長度極其微小，比原子核的直徑還要小萬億億倍；普朗克時間約為10的負(fù)43次方秒，是光在普朗克長度內(nèi)傳播的時間，也是目前科學(xué)上認(rèn)為有意義的最小時間單位。

雖然普朗克長度和普朗克時間極其微小，但它們畢竟是“有限”的，再小也比零要大，并非無限小。

根據(jù)量子力學(xué)的詮釋，任何小于普朗克長度的長度單位、小于普朗克時間的時間單位，都是沒有物理意義的——也就是說，在量子世界里，不存在“無限小”的東西，一切都是離散的、不連續(xù)的。而奇點(diǎn)的體積為零，意味著它的長度為零，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普朗克長度，這在量子力學(xué)面前就失去了物理意義，量子力學(xué)無法描述這樣一個“無限小”的存在。

與此同時，奇點(diǎn)本身并不存在時間和空間的概念。

我們生活的世界，無論是宏觀的天體、山川、河流，還是微觀的原子、粒子，都存在于時間和空間之中，時間和空間是我們感知世界、描述世界的基本框架。

但奇點(diǎn)是一個沒有時間、沒有空間的“存在”，我們無法用現(xiàn)有的任何物理語言去描述它——我們無法說它在“哪里”，因?yàn)樗鼪]有空間；我們無法說它“存在了多久”，因?yàn)樗鼪]有時間。這種超越時間和空間的存在，超出了人類的認(rèn)知范圍，也超出了現(xiàn)代物理學(xué)的描述能力。

更讓人困惑的是，奇點(diǎn)的“無限性”——無限小的體積、無限高的密度、無限高的溫度?！盁o限”是一個純粹的數(shù)學(xué)概念，它表示沒有邊界、沒有盡頭，而科學(xué)研究的對象往往都是具體的、可測量、可描述的，都是“有限”的。

物理學(xué)一旦遇到“無限”的概念，就會陷入困境，因?yàn)椤盁o限”無法通過實(shí)驗(yàn)觀測來驗(yàn)證，也無法通過數(shù)學(xué)方程來精確描述。嚴(yán)格來說，數(shù)學(xué)并不屬于科學(xué)——科學(xué)的核心是可證偽性，而數(shù)學(xué)是基于公理的邏輯推演，不需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，也無法被證偽。因此，當(dāng)物理學(xué)中出現(xiàn)“無限”的概念時，往往意味著我們的理論已經(jīng)達(dá)到了極限，無法再繼續(xù)描述這個現(xiàn)象。

從人類的直覺來看，我們?nèi)粘Ｉ钪懈兄降娜魏问挛锒际怯邢薜模何覀兡芸吹降奈矬w，無論大小，都有明確的體積；我們能感受到的溫度，無論高低，都有明確的數(shù)值；我們能經(jīng)歷的時間，無論長短，都有明確的起止。

我們很難想象出一個“無限”的東西，無論是無限小還是無限大。在人類的認(rèn)知里，無限小就等同于“不存在”——一個體積為零、沒有空間、沒有時間的東西，和“不存在”有什么區(qū)別？可一個“不存在”的奇點(diǎn)，怎么能突然發(fā)生急劇膨脹，誕生出如今我們看到的、如此浩瀚的宇宙？這簡直超出了我們的常識和邏輯。

退一萬步講，就算我們暫且放下奇點(diǎn)的存在方式，不去糾結(jié)它為什么是無限小、為什么沒有時間和空間，還有一個更大的問題擺在我們面前：這個奇點(diǎn)到底是怎么來的？它不可能憑空出現(xiàn)吧？

你還別說，在宇宙大爆炸理論的最初框架中，確實(shí)認(rèn)為奇點(diǎn)是“憑空出現(xiàn)”的——沒有原因、沒有前提，在某個瞬間，奇點(diǎn)突然誕生，然后發(fā)生爆炸，宇宙隨之產(chǎn)生。

看到這里，很多人可能會覺得不可思議，甚至?xí)|(zhì)疑：什么？一個如此龐大的宇宙，竟然起源于一個憑空出現(xiàn)的奇點(diǎn)？這簡直是天方夜譚，難道真的有“無中生有”的事情嗎？即便奇點(diǎn)真的是憑空出現(xiàn)的，那又是什么原因?qū)е滤霈F(xiàn)的？為什么它會在那個特定的瞬間發(fā)生爆炸，而不是更早或更晚？

其實(shí)，“宇宙大爆炸是憑空產(chǎn)生的”這種“無中生有”的觀點(diǎn)，并不嚴(yán)謹(jǐn)，只是一種通俗的說法，容易讓人產(chǎn)生誤解。更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貋碚f，大爆炸并不是宇宙的“起點(diǎn)”，而是宇宙從一種“混沌狀態(tài)”向“有序狀態(tài)”演化的開端。

這種混沌狀態(tài)，被科學(xué)家稱為“量子混沌狀態(tài)”——也就是說，在宇宙大爆炸發(fā)生之前，就已經(jīng)有某種狀態(tài)存在了，意味著有某種“東西”存在，只是這種“東西”既不是我們熟悉的物質(zhì)，也不是我們熟悉的能量，而是一種處于量子態(tài)的混沌狀態(tài)。

正應(yīng)了那句話“科學(xué)是沒有盡頭的”，當(dāng)我們用“量子混沌狀態(tài)”來解釋奇點(diǎn)的起源時，新的問題又出現(xiàn)了：這種量子混沌狀態(tài)到底是什么？它里面的“某種東西”又是什么？這種混沌狀態(tài)又是如何產(chǎn)生的？

如果我們一直這樣追問下去，就會發(fā)現(xiàn)自己陷入了一個無限循環(huán)的“陷阱”：宇宙起源于大爆炸，大爆炸起源于奇點(diǎn)，奇點(diǎn)起源于量子混沌狀態(tài)，量子混沌狀態(tài)又起源于什么？這個問題沒有盡頭，無論我們給出什么樣的答案，都可以再追問一句“它的起源是什么”，最終我們會發(fā)現(xiàn)，永遠(yuǎn)找不到那個“終極起源”，甚至?xí)霈F(xiàn)自相矛盾的結(jié)果。

其實(shí)，當(dāng)我們追問到這個層面時，問題已經(jīng)不僅僅屬于科學(xué)范疇了，還涉及到了哲學(xué)范疇。

簡單來說，任何問題只要一直窮追不舍，最終一定不會有答案，甚至?xí)霈F(xiàn)自相矛盾的結(jié)果。這并不是因?yàn)槲覀兊目茖W(xué)不夠發(fā)達(dá)，也不是因?yàn)槲覀兊乃季S不夠縝密，而是因?yàn)槿祟惖恼J(rèn)知本身就存在局限性——我們生活在宇宙之中，受限于宇宙的物理規(guī)律，無法跳出宇宙的框架去觀察和理解宇宙的起源。就像一只生活在魚缸里的魚，它永遠(yuǎn)無法理解魚缸之外的世界，也無法理解魚缸是如何被創(chuàng)造出來的。

這種困境，其實(shí)可以用“哥德爾不完全性定理”來理解。

哥德爾不完全性定理是奧地利數(shù)學(xué)家哥德爾在20世紀(jì)30年代提出的，它主要是針對數(shù)學(xué)和邏輯體系的，簡單理解就是：任何一個自洽的數(shù)學(xué)或邏輯體系，都存在一些無法在該體系內(nèi)證明或證偽的命題；也就是說，任何理論其實(shí)都是不完備的，也不能做到完全自洽。說白了，無論我們建立多么完善的科學(xué)理論，最終都會出現(xiàn)一些無法解釋的矛盾，都會有一些超出理論范圍的問題。

或許有人會覺得，我們跑題了——我們本來是在討論宇宙的起源，怎么扯到哲學(xué)和數(shù)學(xué)定理上了？其實(shí)并沒有跑題，因?yàn)橛钪娴钠鹪磫栴}，本質(zhì)上就是一個跨越科學(xué)和哲學(xué)的問題。

科學(xué)可以幫助我們解釋宇宙演化的過程，但無法回答“終極起源”的問題；而哲學(xué)則可以幫助我們思考這些超出科學(xué)范疇的問題，雖然它也無法給出明確的答案，但可以為我們提供新的思維方式。

回到正題：宇宙大爆炸之前的“量子混沌狀態(tài)”，到底是一個什么樣的存在方式呢？我們該如何用科學(xué)的語言去描述它？

答案就在量子力學(xué)之中，更準(zhǔn)確地說，是在“量子場論”之中。

量子場論是量子力學(xué)的延伸和發(fā)展，它將量子力學(xué)和狹義相對論結(jié)合起來，建立了一套描述微觀粒子和場的相互作用的理論，也是目前描述微觀世界最成功的理論之一，它成功地解釋了除引力之外的所有基本相互作用（電磁相互作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用），并預(yù)言了很多新的粒子，這些粒子后來都被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。

我們上學(xué)時在物理課上都學(xué)過，萬物都是由最基本的粒子組成的，比如說電子、光子、夸克、中微子等。

這些基本粒子是構(gòu)成宇宙萬物的“基石”，無論是天上的恒星、行星，還是我們身邊的桌椅、空氣，甚至是我們自己，都是由這些基本粒子組成的。

但按照量子場論的詮釋，這些基本粒子并非世界的基本形態(tài)，宇宙萬物的基本形態(tài)其實(shí)是“量子場”，而所有的基本粒子，都可以看做是不同的量子場“量子化”后的產(chǎn)物——也就是說，粒子只是場的一種表現(xiàn)形式，場才是更基本的存在。

為了讓大家更容易理解，我們可以做一個通俗的比喻：量子場就像是一片無邊無際的大海，而基本粒子就像是大海中泛起的浪花。

大海是永恒存在的，而浪花則是大海運(yùn)動的產(chǎn)物，它會出現(xiàn)，也會消失，但大海本身不會消失。同樣，量子場是宇宙中最基本的存在，它遍布整個宇宙，而基本粒子則是量子場受到激發(fā)后產(chǎn)生的“波動”，粒子的產(chǎn)生和湮滅，本質(zhì)上就是量子場的激發(fā)和退激。

具體來說，一開始，宇宙中就充滿了各種不同的量子場，這也就是我們剛才所說的“量子混沌狀態(tài)”。這些場彼此交織在一起，處于一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)，沒有明顯的波動，也沒有產(chǎn)生任何基本粒子。每一種量子場，都對應(yīng)著一種基本粒子——比如說，光子對應(yīng)的是電磁場，中微子對應(yīng)的是中微子場，電子對應(yīng)的是電子場，夸克對應(yīng)的是夸克場，等等。

根據(jù)目前的標(biāo)準(zhǔn)粒子模型，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的基本粒子共有62種，對應(yīng)的也就有62種不同的量子場。這些量子場可以分為三大類，分別是費(fèi)米子場、媒介子場和希格斯場，它們各自承擔(dān)著不同的作用，共同構(gòu)成了宇宙的基本結(jié)構(gòu)。

費(fèi)米子場是產(chǎn)生“物質(zhì)粒子”的場，我們熟悉的電子、夸克、中微子等，都是費(fèi)米子場激發(fā)后產(chǎn)生的。

費(fèi)米子是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元，它們遵循泡利不相容原理——即兩個相同的費(fèi)米子不能處于同一個量子態(tài)，這也是為什么物質(zhì)會有“體積”，不會無限壓縮的原因。

比如說，原子中的電子，就是處于不同的量子態(tài)，才能圍繞原子核運(yùn)動，形成穩(wěn)定的原子結(jié)構(gòu)；如果沒有泡利不相容原理，所有的電子都會擠到同一個量子態(tài)，原子就會坍塌，物質(zhì)也就無法形成。

媒介子場是產(chǎn)生“相互作用媒介”的場，它們的作用是傳遞基本相互作用。我們知道，宇宙中存在四種基本相互作用：引力相互作用、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用。

其中，電磁相互作用是由電磁場激發(fā)的光子傳遞的，強(qiáng)相互作用是由膠子場激發(fā)的膠子傳遞的，弱相互作用是由W玻色子場和Z玻色子場激發(fā)的W玻色子、Z玻色子傳遞的。而引力相互作用，目前還沒有被量子場論完全描述，科學(xué)家們正在努力尋找傳遞引力的媒介子——“引力子”，但至今還沒有被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

希格斯場是一種非常特殊的場，它的作用是“賦予基本粒子質(zhì)量”。在希格斯場被發(fā)現(xiàn)之前，科學(xué)家們一直無法解釋為什么有些粒子有質(zhì)量，有些粒子沒有質(zhì)量——比如說，光子沒有質(zhì)量，而電子、夸克卻有質(zhì)量。

1964年，物理學(xué)家希格斯等人提出了希格斯機(jī)制，認(rèn)為宇宙中存在一種遍布整個空間的希格斯場，基本粒子在通過希格斯場時，會與希格斯場發(fā)生相互作用，從而獲得質(zhì)量；相互作用越強(qiáng)，粒子的質(zhì)量就越大；如果不發(fā)生相互作用，粒子就沒有質(zhì)量（比如光子）。

2012年，歐洲核子研究中心（CERN）通過大型強(qiáng)子對撞機(jī)，成功發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子（也被稱為“上帝粒子”），證實(shí)了希格斯場的存在，希格斯等人也因此獲得了2013年的諾貝爾物理學(xué)獎。

了解了量子場的基本概念，我們就可以解釋量子混沌狀態(tài)的本質(zhì)了：宇宙大爆炸之前的量子混沌狀態(tài)，就是充滿了各種處于“基態(tài)”的量子場的狀態(tài)。所謂基態(tài)，就是量子場最穩(wěn)定的狀態(tài)，也是能量最低的狀態(tài)，我們平時所說的“真空”，其實(shí)就是量子場的基態(tài)。

很多人誤以為真空是“什么都沒有”，但實(shí)際上，真空并不是絕對的“空”，而是充滿了各種處于基態(tài)的量子場，這些場雖然沒有產(chǎn)生任何基本粒子，但它們依然具有能量，這種能量被稱為“零點(diǎn)能”，是量子場在基態(tài)時的最低能量，它無法被消除，是宇宙本身固有的能量。

但是，我們的宇宙并不是絕對穩(wěn)定的，不確定性原理決定了宇宙中總是會隨機(jī)出現(xiàn)能量波動。不確定性原理是量子力學(xué)的核心原理之一，它指出，我們無法同時精確測量一個粒子的位置和動量，也無法同時精確測量一個量子場的能量和時間——也就是說，量子場的能量并不是固定不變的，它會在基態(tài)能量的基礎(chǔ)上隨機(jī)波動，這種波動被稱為“量子漲落”。

當(dāng)處于基態(tài)的量子場發(fā)生能量波動時，就會從基態(tài)躍遷到“激發(fā)態(tài)”，而量子場在激發(fā)態(tài)時，就會產(chǎn)生對應(yīng)的基本粒子。不同的量子場，激發(fā)后產(chǎn)生的粒子也不同：電磁場激發(fā)后產(chǎn)生光子，電子場激發(fā)后產(chǎn)生電子，夸克場激發(fā)后產(chǎn)生夸克，等等。

而當(dāng)量子場從激發(fā)態(tài)退回到基態(tài)時，產(chǎn)生的基本粒子就會湮滅，將能量歸還給量子場，重新變成基態(tài)的能量。也就是說，粒子的產(chǎn)生和湮滅，本質(zhì)上就是量子場的激發(fā)和退激，是量子漲落的一種表現(xiàn)形式。

我們可以用一個更形象的比喻來理解這個過程：處于基態(tài)的量子場，就像是一片波瀾不驚的大海，非常平靜，沒有任何浪花；而量子漲落，就像是海面上隨機(jī)出現(xiàn)的漣漪，這些漣漪就是場的能量波動；當(dāng)漣漪足夠大時，就會形成浪花，這些浪花就是基本粒子；而當(dāng)漣漪消失，浪花也就隨之消失，大海又恢復(fù)了平靜。

用量子場論的這種解釋，我們就可以避免“奇點(diǎn)”的出現(xiàn)，不用再去考慮那個讓我們煩惱的、無限小的奇點(diǎn)了。

因?yàn)橛钪娲蟊ú⒉皇瞧鹪从谝粋€奇點(diǎn)，而是起源于量子場的一次巨大的量子漲落——在宇宙大爆炸之前，各種量子場處于基態(tài)，也就是真空狀態(tài)，由于量子漲落的存在，某個區(qū)域的量子場發(fā)生了劇烈的能量波動，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生了大量的基本粒子，這些粒子在能量的作用下急劇膨脹，形成了我們現(xiàn)在看到的宇宙。

從量子力學(xué)的角度來講，這種詮釋是合情合理的，它既符合量子場論的基本規(guī)律，也避開了奇點(diǎn)的“無限性”難題。

這里需要特別說明的是，量子漲落隨機(jī)產(chǎn)生的通常是“虛粒子對”——即一個粒子和它的反粒子（比如電子和正電子），這些虛粒子對衍生出來之后，會在極短的時間內(nèi)相互湮滅，把能量歸還給真空，所以我們平時無法直接觀測到它們。

但根據(jù)量子力學(xué)的不確定性原理，只要時間足夠長，任何事情都可能發(fā)生，而且一定會發(fā)生。

于是，在經(jīng)過了足夠長的時間（對于量子世界來說，“足夠長的時間”可能只是一瞬間），某個虛粒子對并沒有發(fā)生湮滅，而是成功保留了下來，并且不斷吸收周圍量子場的能量，最終形成了大量的基本粒子，引發(fā)了宇宙的膨脹，這就是宇宙大爆炸的開端。

這個過程看上去似乎違反了大自然的能量守恒定律——能量守恒定律指出，能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。

但實(shí)際上，這并不違反能量守恒定律，因?yàn)榱孔訚q落產(chǎn)生的虛粒子對，其總能量為零（粒子的正能量和反粒子的負(fù)能量相互抵消），所以它們的產(chǎn)生和湮滅并不會違反能量守恒定律。而當(dāng)虛粒子對沒有湮滅，保留下來并吸收能量時，這些能量來自于量子場的零點(diǎn)能，是零點(diǎn)能的轉(zhuǎn)化，依然符合能量守恒定律。

而且，量子力學(xué)本來就完全顛覆了我們對大自然的傳統(tǒng)認(rèn)知，我們不能用宏觀世界的思維方式去衡量量子世界里面的現(xiàn)象。

在宏觀世界里，我們遵循著經(jīng)典物理學(xué)的規(guī)律，一切都是確定的、可預(yù)測的；但在量子世界里，一切都是不確定的、隨機(jī)的，粒子可以同時處于多個量子態(tài)，也可以瞬間穿越空間，這些現(xiàn)象在宏觀世界里是無法想象的，但在量子世界里卻是普遍存在的。

更重要的是，在量子世界中，時間和空間的概念并不是絕對的，甚至可以說，量子世界中并不存在我們熟悉的時間和空間概念，所以“足夠長的時間”也可能只是“一瞬間”，這也解釋了為什么宇宙大爆炸能在瞬間發(fā)生。

上世紀(jì)80年代，霍金等著名物理學(xué)家，就試圖利用“量子引力場論”來進(jìn)一步探索宇宙起源的問題。量子引力場論是一種試圖將廣義相對論（描述引力和宏觀宇宙）和量子力學(xué)（描述微觀粒子和場）結(jié)合起來的理論，它的目標(biāo)是建立一套能夠統(tǒng)一描述宇宙中所有基本相互作用的“萬物理論”。霍金等人利用量子引力場論，用“波函數(shù)”來描述宇宙誕生瞬間的量子狀態(tài)，然后運(yùn)用費(fèi)曼的路徑積分方法，計(jì)算出我們的宇宙誕生的概率。

根據(jù)他們的計(jì)算，我們的宇宙誕生的概率是非常低的——就像是在一片汪洋大海中，隨機(jī)泛起一朵巨大的浪花，而且這朵浪花還能一直存在，不斷擴(kuò)大。

但無論這個概率有多低，只要時間足夠長，它就一定會發(fā)生。按照這種觀點(diǎn)，包括你我在內(nèi)的宇宙萬物，包括天上的恒星、行星，地上的山川、河流，其實(shí)都只不過是一次隨機(jī)的“量子漲落”罷了，而且是一次極其巨大、極其罕見的量子漲落。

有趣的是，我國古代哲學(xué)家老子，早在兩千多年前就提出了“無中生有”的思想，認(rèn)為“無中生有”才是宇宙的真相。他在《道德經(jīng)》中寫道：“天下萬物生于有，有生于無?！边@里的“有”，就像是量子場論中處于激發(fā)態(tài)的場，它產(chǎn)生了基本粒子，形成了宇宙萬物；而這里的“無”，則更像是宇宙誕生之前的“量子混沌狀態(tài)”，充滿了處于基態(tài)的量子場——看似“無”，實(shí)則“有”，只是這種“有”不是我們熟悉的物質(zhì)和能量，而是量子場的基態(tài)。

兩千多年前的哲學(xué)猜想，竟然與現(xiàn)代量子場論的觀點(diǎn)不謀而合，這不得不讓人感嘆人類智慧的偉大，也讓人感嘆宇宙的奇妙?；蛟S，無論是古代哲學(xué)還是現(xiàn)代科學(xué)，都是人類探索宇宙真相的不同方式，它們看似不同，實(shí)則殊途同歸。