宇宙是无中生有吗

第四节　宇宙是无中生有吗

既然宇宙大爆炸被看成是宇宙诞生最具说服力的假设，那么宇宙是否也可以被看成是无中生有的呢？据英国著名的物理学家霍金所讲，宇宙是无中生有的。那么使宇宙从“无”中爆炸出“有”来的原因或事件是什么呢？

在大学礼堂演讲的英国著名物理学家史蒂芬·霍金

史蒂芬·霍金一直在致力于研究关于宇宙的系列问题，他把量子理论和爱因斯坦的广义相对论结合起来，试图分析、研究宇宙的本原问题。

广义相对论是物理学和天文学界一个比较经典的理论，它同量子理论不同，存在着本质的区别。量子力学没有因果性质，就像我们有的人会问宇宙是从“无”中爆炸出来，那么从量子理论来看，这种从“无”到“有”的过程是不需要原因的，而是事物发展的偶然。就像原子弹的嬗变，较重的原子核会变成较轻的原子核，同时释放出不同种类的射线。而在广义相对论看来，一个原子是否嬗变，什么时候嬗变都有必然的原因，而且还可以预测到。但是事实上，我们并不能确定一个原子核它到底什么时候嬗变，这个过程完全是随机的。宇宙就像是这样的一个原子核，而大爆炸则可以看成是它的嬗变。

其实，若从哲学思辨上来讲，也许理解宇宙的无中生有更容易，宇宙的起源问题也就可以理解了。说宇宙无中生有，并非是说“有”是由“无”生来，而是说“有”和“无”是相辅相成的。正因为有了“有”，才能体现“无”。通常，我们在数学上以0来表示“无”，但若要是没有0以外的数字的话，0就没有丝毫意义。只有当0作为正数和负数之间的转折，0作为“无”的存在意义才体现出来了。同样，作为时空存在表现形态的宇宙，表现为时空的起源与时空能量的震荡，即宇宙的膨胀和收缩，其中，正负能量就是“有”，相反，两种能量的转折处，便是“无”。只有时空能量的启动，才开始形成逐渐扩张的时空，在时空启动之前，“无”是没有意义的。而处在“时间”和“空间”中的人类，却无从体验没有“时间”和“空间”的。所以老子以“混沌”来形容这种没有状态的“状态”时，我们感受到了他作为一代圣人的智慧之处。

神秘的宇宙

可是宇宙中的“无”，我们该如何理解和确认呢？对这个问题各有说法。大爆炸学说从根本上否定了“无”，它认为物质或能量原本就存在，时空形成之前，物质或能量就存在于“奇点”之中。为了解释“奇点”中物质的来源，循环宇宙论应运而生。然而，它并不是建筑在“无中生有”的假设之上的。

回到我们所处的时空，到底宇宙中是否存在着“无”？答案应该是肯定的，但是针对“无”的解释却是仁者见仁，智者见智。

“有”和“无”的根本差别就在于一个可以计量，一个无法量度；一个可以捉摸，一个无法感受。“大、小”，“多、少”都用来形容“有”，“有”还可以有“无穷”、“无限”的概念。但“无”却只能用“无”来形容。

假设一个“当下时空层面”的概念，它是时间进程最末端的时间准线，在时空中表现为一个虚拟的“球面”。当所有现实存在的事物，都处于这个时间层面时，从时间或时空角度可以想象一下当下时空层面，它就是一个扩张中的“球面”。时空球面受到的是扩张方向的“作用力”，它们指向“当下”。而与时间扩张一起产生的“收缩”方向的“作用力”，则是指向时空原点的“力”，它们指向“过去”，这两种作用“力”因为有时间上的差异，且运动方向不同，因此不可能相遇，最终结果是湮灭。这个过程就是时空膨胀的过程，是累积能量的过程。与时空扩张方向相反的“力”，则指向时空原点，并以所经过的各时空状态的“光速”回归时空原点，由于时空的扩张不会间断，这种越来越弱的能量就会源源不断地向时空原点回拢并最终消融于时空原点。这些应该就是上节中提到的“背景辐射”。在“当下时空层面”与“过去”之间的转折处就形成了时空中的“无”。即真实的存在与消逝的过去之间的转折处，就是“无”，它是扩张的时空能量与收缩的时空能量的交界处。因此，宇宙是无中生有的。

宇宙中的第一道星光。这是斯皮策太空望远镜用红外光进行探测时观察到的场面，画面中的深紫斑点很可能是宇宙第一代恒星留下的光线。

然而，近年来，美国一位理论物理学家根据其建立的一个新时空数学模型称，我们的宇宙并不是在无中生有中诞生的，它还有“前世”。从现行理论中可知，科学家一般认为宇宙是137亿年前诞生的，这个被称为“宇宙大爆炸”的事件成为了一切的起点，包括时间和空间。在大爆炸开始的瞬间，宇宙中的一切都被压缩在一个“奇点”——体积为零、密度无限大的点中。在大爆炸之前，宇宙是没有物质、空间和时间的。但美国宾夕法尼亚州立大学的理论物理学家马丁·波乔瓦尔德称，大爆炸并不是时间的起点，我们现在的宇宙是前一个宇宙收缩之后因“反弹”而再度膨胀才产生的。

“宇宙大爆炸”的精彩瞬间

波乔瓦尔德的模型是建立在“圈量子引力论”的理论基础上的，“圈量子引力论”是一种试图将爱因斯坦相对论与量子力学相结合的理论。波乔瓦尔德认为，在大爆炸开始的一瞬间，我们的宇宙体积非常小但并没有小到零，能量极大却不是无穷大，并不是“奇点”。大爆炸很可能是前一个宇宙的灭亡所触发的。它与我们正在加速膨胀的宇宙不同。大爆炸开始之前，宇宙的“前世”处于收缩状态，但并未收缩成一个没有体积的“奇点”，因为当温度和压力变得极大时，引力会变成斥力，阻止宇av 宙的进一步收缩。由于积蓄的引力能量非常大，宇宙收缩到一定程度后会发生“大反弹”，就像皮球重重地砸在地上之后会反弹起来一样。而“大反弹”又刚好触发了当前宇宙的膨胀。

若按以上假设情况来看，大爆炸并不是时间的开始，宇宙可能有着无限的过去与未来。但波乔瓦尔德的这一假说并未得到验证，还有待继续研究。