luren_1970 名博

早上看到平等性网友的文章宇宙的起源和不可思议

感谢平等性网友提出的有深度的问题！

其实这还是那个“先有鸡还是先有蛋”的问题。进化生物学家可能会回答，鸡和蛋是一起经过数十亿年从单细胞生物进化而来的，所以没有谁先谁后的问题。

OK， 假设那是正确的。那么请问最初的单细胞生命从哪里来的？

古生命学家可能说，哦，根据现有证据和理论，最初的单细胞生物可能是某个潮汐池的淤泥里有些有机物聚合偶然形成的。

所以，先有鸡，还是先有蛋，答案一直往前推，很可能是一个自然界的“偶然”或者“巧合”。 

当然，还有些人坚信，地球上的生命来自宇宙空间。地球形成之前多少亿年，某个高度文明的世界发生爆炸，或者严重灾难。一块带有生命孢子的陨石经过很多亿年的游荡，被地球引力捕获，坠落在地球表面，给地球带来了生命。

当然，这种说法即无法证实，也无法证伪。 就好比我说习派人暗杀了李克强，有证据吗？没有！但是你有证据说我是胡说吗？也没有！

不管是生命在地球上自发生成，还是宇宙里来的孢子，先有鸡还是先有蛋的问题只不过是进一步往远古推了而已。但是，就算你再怎么推，到137亿或者140多亿年前，你会碰到一个终点。这个点就是所谓的“宇宙大爆炸”。再往前推是不可能的，因为我们所在的宇宙不存在，我们所在的空间不存在，我们所在的时间也不存在。时间既然从大爆炸才开始，那么就没有什么“之前”怎么样这么一说。这就好比你试图寻找比绝对零度更低的温度一样，没有意义。因为所谓的温度就是粒子的热运动。在绝对零度粒子已经静止不动没有热运动了，你不可能去找到比静止更没有热运动的状态。

那么我们刨根问底把先有鸡还是先有蛋问题推到极致。如果把大爆炸发生的那个点，那个奇点，那个SINGULARITY，看作一个蛋，一个孵化出整个我们所存在的宇宙的一个蛋，这个蛋是哪里来的？哪只鸡下的？这只鸡现在在何处？

还有，正如平等性网友提到的，既然宇宙物质和能量守恒，那么这个奇点应该已经包括了整个先有宇宙的物质和能量。 正如张高丽同志每次用不到两分钟发泄完，在彭网球明星还没有得到满足的时候不得不扯开话题谈宇宙多么多么大，我们就好比宇宙中的一粒沙，宇宙确实大得超乎想象。我们的地球在太阳系里只占很不起眼一点点的质量和体积； 我们的太阳系在银河系中又是沧海一粟；我们的银河系在本地星系群中算是老二（仙女座星云是老大，至少比我们银河系大三倍），但是本地星系群在我们这个区域的宇宙中又是不起眼的一个小角落。如果说我们可视宇宙是一片几十公顷大的葡萄园的话，我们的本地星系群（包括银河系）就好比一条葡萄藤上的一小串葡萄（我们银河系是这串葡萄中第二大的一颗葡萄）。 据科学家计算，我们可以看到的宇宙，又叫可视宇宙，大约是有一百多亿光年的半径的一个球体。但是，根据宇宙曲率计算，可视宇宙仅仅是全部宇宙的极小一部分。有估计甚至是十的55次方分之一。如果说全部宇宙是地球上所有沙子的量的话（包括海滩，沙漠等等），我们的可视宇宙仅仅是一粒沙子的大小。所以，这么大的一个宇宙，这么多的物质和能量，能从那么小的一个奇点来，是非常匪夷所思的。

多年前（上世纪90年代？）我读有关大爆炸的书的时候，总是看到奇点是一个体积无限小，能量无限高，温度无限高的一个点。无限这个东西非常吓人，尤其是对那些学过高等数学的。一般人的逻辑是无法理解“无限”这个概念的，因为我们平常生活中根本碰不到“无限”的东西（除了那些“无限”公司）。 打个比方，贝索斯，马斯克够有钱的吧。他们的几千亿美元财产，在外星人大佬拥有几个星系的财富面前，简直是大海中的一滴水都不如。但是外星人大佬的财富，跟无限比起来，是无穷小。不仅仅如此，任何有限多的财富，在无限面前，都是无穷小，无穷少。所以，我这愚笨的小脑袋瓜，每次想到无限的概念，就生疼生疼地好像痛经了一样。

进入了21世纪，主流科学界的观点有所变化。奇点不再是一个“无限小，无限高”的点。如果奇点有无限高的能量，那么意味着奇点演变出来的宇宙也有无穷多的物质（能量可以转化为物质），这无穷多的物质本身会产生无穷大的万有引力，在宇宙膨胀初期体积比较有限的时候无穷大的引力会使所有物质迅速塌缩成一个巨大的黑洞。那么如今宇宙就是一个黑洞，黑洞的中心仍然是一个奇点，黑洞的奇点。根据目前主流科学界的观点，宇宙是有限的，而不是无限的。赞美上帝，我的小脑袋瓜终于从被”无限“概念困扰的痛经中被解救出来。

就算奇点是一个各方面都比较有限的点，它也毕竟膨胀出我们今天的宇宙。这个奇点包含了我们当今宇宙所有的物质，能量，空间甚至时间。 从冥冥虚无之中突然蹦出来这么一个高能的奇点，本身也是比石头缝里蹦出齐天大圣奇迹得太多太多的奇迹。还是本文标题中的问题，这个奇点，这个本宇宙最原始的蛋，是怎么来的？哪只鸡下的？那只鸡呢？

我们现有科学是基于我们这个宇宙中被观察到的宇宙定律的。假设宇宙之初的奇点诞生于一个本宇宙之外的母宇宙，有其他的宇宙定律支配，那么该母宇宙的定律是什么，我们无从知道。也许在那个奇异的母宇宙中，随机出现一个高能奇点并不是啥很难的事儿。我们现实世界中天上突然掉馅饼，或者意大利肉丸子（cloudy with a chance of meatballs),是几乎不可能发生的事情。但是在另外一个我们无法想象的母宇宙，也许是很稀松平常的。 还有信教的朋友说，母宇宙也许存在着高等智慧，可以根据他们掌握的高深技术创造定做最适合我们人诞生的子宇宙，然后将其儿子送到我们地球上被野蛮人钉在十字架上替野蛮人赎罪。还有科学家推测（或者拍脑袋瞎琢磨），母宇宙也许无穷大，而且永远存在没有开始也没有结束。又是一堆无穷，我的小脑袋又开始痛经了。

以上所说的，基本上已经不属于科学的范畴，而是属于宗教了。科学需要的是可以验证的理论。 母宇宙存不存在，如果存在是啥样儿，或者母宇宙中的高等智慧（别名上帝）是否存在，都是我们无法验证的。就好比林副统帅说叶群碰到他之前是纯洁的处女，到底是不是？我们无法验证。要么选择信，要么选择不信。当然啦，如果是至高无上的神，比如老毛，可能会说“叶群？纯洁的处女？哈哈哈哈!". 但那是神才有的信息，我们普通人无法知晓。我们只能选择“信”或者“不信”，一个信仰问题。

如果我们非要用我们常人的小脑袋瓜，用先有的已知宇宙的自然规律来解释奇点的诞生，也不是完全不可能。根据量子理论，完全空无一物甚至能量为0的真空也会充满量子起伏，在虚空之中产生量子和虚拟量子对。这量子和虚拟量子对不断地自然产生，然后在极短的时间互相湮灭。量子的能量为正，虚拟量子的能量为负，量子对的总能量为0，存在时间极短，不违反任何物理定律。实际上，上个世纪有些科学家做的精心设计的实验证实了这些真空中自然发生的量子/虚拟量子对的存在。所以，真空并不是空的，而是充满了这些量子/虚拟量子对。霍金的黑洞蒸发理论也是基于这些量子/虚拟量子对的存在而提出的。我们宇宙之初的这个奇点，这个最原始的蛋，也许就是这样在虚空中产生的一个量子/虚拟量子对其中的量子。但是这个量子因为某种原因具有很高的初始能量，而且没有迅速与跟它配对的虚拟量子湮灭。一般来说，从真空中产生的量子/虚拟量子的能量都极低。但是如果有足够长的时间，也许有个别量子/虚拟量子对会有比较高的能量。这就好比海边的浪花一般都是小浪花，但是如果你观察的时间足够长，偶尔会有巨大浪花产生。

那么这样一个有限能量，偶然产生的量子，是如何大爆炸演变成我们的宇宙的？

这就需要其它理论了。根据目前的大一统理论，支配宇宙的基本作用力有3种，分别是万有引力，电磁力-弱相互作用，强相互作用。100年前科学界以为电磁力和弱相互作用是两种力，目前我们已经知道这俩其实是一种力在不同情况下的两种表现形态。科学界已经在试图把强相互作用也统一在电磁-弱力里，但是那还需要非常高的能量和我们目前完全不可企及的技术手段。可以想象，在宇宙诞生之初的那个火球中，能量是可以达到统一电磁-弱力和强相互作用力的程度的。那么，有科学家问，有没有可能剩下的那个万有引力，也可以统一在电磁-弱-强相互作用力之中，也就是说宇宙中只有一种基本力？ 根据计算，如果要统一万有引力，需要难以想象高的温度和压力，密度，只有宇宙诞生之初的那个奇点有可能存在这样的条件。反过来想，就是当奇点出现的时候，所有三种力是统一在一起的。之后，随着奇点开始膨胀，温度压力开始下降，万有引力很快就脱离统一力而成为单独的作用力。这种万有引力的脱离产生了一种宇宙“相变”。为了帮大家想象什么是宇宙相变，我举个例子。比如说有一杯纯净水被冷却到远低于冰点。如果水很纯，你会发现本来水应该结冰，但是这杯超冷的水没有结冰。这个时候，如果你用一个小勺子进去搅动一下，你会发现整杯水立刻结成冰块，而且释放出大量的热。 这个过程就是一个我们日常生活中可以观察到的相变。超冷的纯水本来应该结冰，但是因为缺乏凝结核，或者缺乏一个扰动，就无法结冰。同样，在宇宙初期，当万有引力脱离其它两种作用力的时候，也产生了一个扰动，这个扰动造成整个宇宙发生一个相变，释放出巨大的能量推动宇宙膨胀（大爆炸）。 据估计，在奇点刚开始膨胀的时候有一段指数增长期，英文叫INFLATION。 那个比夸客还小的奇点，在有限的数秒钟之内，膨胀到比银河系还大的体积。这个指数膨胀，只能由相变产生的能量来推动。这些能量不仅仅推动了宇宙初期的大爆炸，而且形成了如今宇宙中绝大多数可观测的物质和正能量。这样的话，最初的那个奇点，也许不需要极高的能量，只要高到能产生万有引力剥离就可以了。

那么相变释放的这巨大的能量从哪里来呢？ 也不是凭空产生的，因为那样仍然会违反质能守恒定律。如今科学界认为最有可能的能量来源是跟暗能量配对产生的。当今可以观测的宇宙，只有2～3%是物质，另外大概25%是暗物质。剩下的绝大多数，大概占70%强，是暗能量。这个暗能量到底是啥，我们目前还不知道，只知道它是一种推动宇宙加速膨胀的能量。既然是加速宇宙膨胀，那么一定是一种负能量，因为正能量是要导致宇宙膨胀减速甚至开始收缩的能量。而且，根据天文观测，暗能量似乎是随着时间流逝越来越强。目前暗能量占整个宇宙的70%左右。在宇宙诞生之初，也许暗能量这种负能量和宇宙中的物质，暗物质，辐射等正能量正好相等。也就是说在宇宙初期，正能量和负能量之和是0。 整个宇宙诞生于一个随机的量子起伏产生的量子，总能量为0， 因为万有引力剥离产生的相变造成大爆炸的早期INFLATION。 相变导致的inflation结束之后宇宙由暗能量推动接着膨胀，进而演化成我们今天的宇宙。质能守恒定律，除了一开始那个奇点的产生，都得到了很好的遵守，因为宇宙初期很长一段时间整个宇宙的总能量是0. 

上面这种观点是当今科学界的主流观点之一。也许正确，也许不正确，还有待后人继续研究。逻辑上，我认为它是没有明显漏洞的。如果这种观点能被后人证实的话，我们的宇宙一开始来自于一个不知哪个几角旮旯冒出来的蛋，这个蛋突然爆炸，但是蛋里的全部物质和能量正好跟引起爆炸的负能量抵消。这就是我们的由来。

当然，时至今日，负能量,也就是那“暗能量”，已经逐渐变强，占了宇宙的绝大部分。很久之后的将来也许会发生big rip。 我们人类早就不在了，地球太阳系也不在了，到时候爱谁谁吧！