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這一切是如何開始的? 換句話說:萬物的起源是什麼?

合乎邏輯的結論是,宇宙必定在膨脹,因此,它過去一定更小。

透過反向設想它的膨脹,就像倒著放映電影一樣,天文學家們得出了一個相當奇特的邏輯結論:宇宙必定有一個開端

1965年,人們意外發現有一種微弱的輻射遍佈所有空間。對這種宇宙微波背景的解釋是,它是一個比今天的宇宙更為緻密和熾熱的宇宙的“餘暉”。

這些觀察很快就得到了理論的支援。史蒂芬·霍金和羅傑·彭羅斯認為,如果廣義相對論是正確的,那麼必定存在一個奇點,在那個點上,宇宙無限緻密,時空曲率為無限大——時間本身正是從這裡開始的。

宇宙學家們相信他們可以將宇宙的演化從爆炸發生後的一剎那追溯到現在,包括一個被稱為“暴漲”的短暫的高速膨脹期以及最早的恆星的誕生。

然而,實際的創世時刻在很大程度上仍然是猜測性的。儘管有數十年艱苦的思想嫁接,物理學家們仍然在這個問題上卡住了。

不過,對於如何回答大爆炸理論核心處的那個惱人的問題,我們的確有些想法。

如果可以對某個事物進行某種操作,之後它看起來和之前一樣,就可以說這個事物是對稱的。根據這個定義,“無”是完全對稱的:你可以隨意對它做什麼,它仍然是“無”。

正如物理學家瞭解到的,對稱註定是要被打破的,當它們被打破時,會對宇宙產生深遠的影響。

事實上,量子理論告訴我們,不存在“空”這種東西。它的對稱性太過完美,以致無法持續,生生滅滅的粒子所組成的沸騰起伏的湯會將其打破。

這導致了一個違反直覺的結論:儘管有熵,但“有”是一種比“無”更自然的狀態。在這個意義上,宇宙中的一切事物都只是量子真空的激發罷了。

這是一個很合理的問題,因為一些基本的物理學定理表明,宇宙是極不可能存在的。

也許大爆炸只是“無”在行自然之事,是一次導致整個宇宙誕生的量子漲落。

根據同樣的邏輯,“無”是最高的熵狀態;你可以隨心所欲地對它進行組合,它看起來仍然什麼都沒有。

當然,這引出了一個問題:大爆炸之前有什麼,以及這種狀態持續了多久。不幸的是,在這一點上,像“之前”這樣的常識性概念變得毫無意義。

根據這一定律,很難看出“無”怎麼能變成某種東西,更不用說變成宇宙了。

但熵只是故事的一部分,另一部分是被物理學家稱為“對稱”的性質——它並不完全等同於我們在日常生活中與形狀聯絡在一起的對稱。

對物理學家來說,這也引出了一個更加困難的問題:這種對創世的理解依賴於物理學定律的有效性,但這意味著這些定律得先於宇宙而存在。

物理學定律如何存在於空間和時間之外而沒有自身的起因?換句話說,為什麼有某種東西而不是一無所有?

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