据英国播送公司（BBC）网站报说念亚洲美图，天地为何会存在？东说念主们为这个问题仍是争论无间了几千年。全寰宇简直每一个古代斯文王人会有着我方关于这个问题的解释——但尽管存在各别，但从执行上来说，他们基本王人将原因归为某位神灵的创造。天地的发源问题同期亦然形而上学界永远以来探讨的话题。然而在这场喧嚣之中，科学界的声息却显得极端微小。

不外在最近几年时候里，一部分物理学家和天地学家们终于初始尝试涉足这一终极问题的探讨。他们指出咱们目下仍是大约了解了天地的历史，况兼也了解了不错对其进行基本描画的物理学定律。他们觉得，借助以上这些信息，咱们应该就不错探寻天地怎样存在以及为何存在这类问题的谜底。

天文体家们我方也承认，他们关于这个问题给出的禀报听上去是充满争议的：他们觉得咱们目下生存其中的，遍布恒星的天地来源是从一场剧烈的大爆炸中降生的，而在那之前什么王人不存在。天文体家们指出，大爆炸势必会发生，原因是“虚空”（nothing）执行上是不踏实的。

这样的不雅点能够听上去会显得超越诡异，或嗅觉就是另外一个猖獗的创世学说。但物理学家们指出，这一表面是径直从物理学的两大支抓，即量子力学和广义相对论中推导出来的。

但是，从“虚空”之中降生，这何如可能呢？

真空中的粒子

“斯蒂芬五重星系”。哈勃空间千里镜拍摄图像

在探讨这个问题之前，咱们来源应该了解一下量子力学的一些不雅点。量子力学是物理学的一个紧迫分支，主要适用于超越微不雅的寰宇，如原子甚而愈加微小的粒子。这是一个极为奏凯的表面，它执行上组成了当今咱们使用的大部分电子器件背后的表面基础。

量子力学告诉咱们，并不存在所谓的“真空”。即等于最竣工的真空之中执行上也充斥着粒子与反粒子，它们无间降生，然后简直在同期无间湮灭。

这些所谓的“虚粒子”（virtual particles）存在的时候太过旋即，因而无法被径直测量到，但通过一些效应，咱们不错服气它们的确存在。

时空——从零空间和零时候初始

能够多重天地就像这些气泡一样

从微不雅事物，如原子，到宏不雅事物，如星系。与描画微不雅寰宇的量子力学不同，咱们用于描画宏不雅寰宇的表面则是广义相对论。这是爱因斯坦一世最紧迫的配置，该表面描画了空间，时候和引力是怎样运作的。

相对论与量子力学不同，况兼迄今王人莫得任何东说念主能够将这两者奏凯地结伴起来。然而借助严慎的近似款式，一些表面科学家的确仍是奏凯地在某些具体问题上同期诳骗这两大表面。比如英国剑桥大学的史蒂芬·霍金教养关于黑洞的探究等于如斯。

在这样尝试的流程中，科学家们发现的一个情况就是，当将量子力学诳骗到在可能限制内最小交替的空间中时，空间自己将变得不踏实。在这样的交替上，空间不再知道竣工的平滑和一语气，空间和时候王人失去了其踏实性亚洲美图，它们羼杂在一说念，酿成了时空的泡沫。

换句话说，微小的时空泡沫是不错自觉酿成的。好意思国亚利桑那州立大学坦普尔分校的劳伦斯·克劳斯（Lawrence Krauss）暗示：“要是时空是量子化的，它们就会发生涨落。因此正如你不错创造出虚粒子一样，你也不错创造出虚时空。”

除此以外，要是这些时空泡沫的酿成是可能的，那么它们就一定会酿成。好意思国波士顿塔夫茨大学的亚历山大·维兰金（Alexander Vilenkin）指出：“在量子物理学中，要是某件事并非是被谢绝的，那么它的确发生的概率就不为零。”

从“气泡”中降生的天地

天地微波配景辐照散播图，这是天地大爆炸留住的余光

于是，并非只是惟有粒子和反粒子能够从“虚空”之中降生并陶醉：时空的“气泡”也相同不错。但即便如斯，思象一下一个无尽小的时空气泡要变成一个里面包含有1000亿个以上星系的繁多天地，这样的越过也的确太大了。难说念不是吗？即便这样一个“气泡”能够酿成，它也会在片霎之间再次销毁。

但事实上，这样的“气泡”是有可能幸存下来的。但为了达成这样的效能，咱们还必须借助另外一项天地遗迹：暴涨。

大部分物理学家当今王人本旨咱们生存其中的天地是从大爆炸开端的。开赴点天地中扫数的物资和能量王人被压缩在一个无尽小的点上，然后这个点爆炸了。之是以物理学家们能够达成这样的共鸣，主要源于20世纪早期的一项紧迫发现：不雅测根据知道天地正在扩展。既然扫数的星系王人正在隔离咱们，那么在此之前的某一本领，扫数星系必定王人也曾聚会在一说念。

而暴涨表面指出，在大爆炸之后的一个阶段，天地也曾履历过一段急速扩展的流程。这一听上去有些造作的不雅点最早是在上世纪80年代由好意思国麻省理工学院的阿兰·古斯（Alan Guth）建议来的，随后由现任职于斯坦福大学的安德烈·林德（Andrei Linde）进行了篡改。

这项表面的主要不雅点包括：在大爆炸发生之后的刹那间，量子交替的空间倏得履历难以思象的极速扩展流程。在极短的时候内，原始天地的大小便从比一个原子核还要小，倏得扩展为一粒沙子的大小。当这一扩展流程最终延缓时，驱动这一流程的力场转念为充斥今天天地空间的物资与能量，也因此，古斯将这一暴涨流程称作“终极免费午餐”。

然而愈加让东说念主感到诡异的是，这一诡异的表面果然与不雅测现实的吻合度相配好。尤其是，它不错超越好的解释天地微波配景辐照的存在，这是大爆炸留住的微小余光，这种微波辐照简直均匀地散播在天地的各个标的，组成一种近似配景的模式。要是天地莫得履历过如斯快速的暴涨流程，那么这一辐照配景的均匀度应当会差得多。

天地是平坦的，这很紧迫

探究的效能知道，从最大的可不雅测交替上来看，咱们的天地是平坦的。天地是平坦的——这少许极其紧迫，因为惟有一个平坦的天地能力从“虚无”中降生

暴涨表面也给了天地学家们一把测量的用具，他们不错据此度量天地的几何学特征。对这一问题的探究效能关于咱们知道天地怎样从虚无之中降生将具相枢纽真谛真谛。

爱因斯坦的广义相对论告诉咱们，咱们生存其中的时空不错三种体式存在。它不错推崇为平坦的，就像一张桌子的台面；它也不错具有正曲率，就像一个球体的名义，在这种情况下，要是你旅行地阔气远处，你将会回到你来源开赴的场所；临了一种，天地也不错推崇为负曲率，此时天地在几何特征上的推崇就像一个马鞍。那么究竟哪一种才适合执行情况？

有一种款式不错找到谜底。能够你还谨记在你中学的数学课上，你的数学陶冶应该也曾告诉过你，三角形三个角的内角和等于180度。但执行上你的数学陶冶还遗漏了一项紧迫的内容，那就是这种情况只适用于平面。要是你在一个皮球的名义画一个三角形，你会发现它的三个角的内角会通大于180度。反过来，要是你在一个具有负曲率的名义，比如一个马鞍的名义画一个三角形，你会发现它的三个角的内角和将是小于180度的。

那么这样一来，要思判断天地是否是平坦的，咱们就要测量一个繁多三角形的内角和。而这恰是暴涨表面能够阐扬作用的场所，它决定了天地微波配景辐掷中相对较为暖热与较为风凉的区域的平均大小散播。对这些区域大小的测定在2003年完成了，这样天文体家们便有了好多的三角样本不错进行测量。这项探究的效能知道，从最大的可不雅测交替上来看，咱们的天地是平坦的。

天地是平坦的——这少许极其紧迫，因为惟有一个平坦的天地能力从“虚无”中降生。

扫数当今存在的事物——恒星，星系以及咱们借以看到寰宇的光泽，扫数这一切必定源自什么场所。咱们仍是知说念粒子不错在量子层面上从虚空之中降生，而要思产生出天地中的全部恒星和行星，将需要繁多的能量能力扫尾。

但是天地自己究竟是从何处得到这样多的能量的？诡异的是，它能够根底就不需要去获取能量。这是因为天地中的任何物体王人会产生引力，这种引力会对其周围的其他物金钱生一股拉力。这种引力将会均衡掉来源用于创造物资的的能量自己。

这就有点像是一把老式秤杆，你在一头放上重物，而在另一端遗弃砝码，直到两者的分量迥殊。而在天地的案例中，物资被放在了秤杆的一端，放在秤杆另一端的砝码就是引力，它必须能够均衡掉物资的分量。

物理学家们的揣测知道，在一个平坦的天地中，物资中所蕴含的能量恰巧被这些物金钱生的引力所具有的能量所均衡掉。但这少许也只是适用于平坦天地的情形。要是天地具有曲率，那么这两者将难以相互对消。

单一天地如故多重天地？

在天地的案例中，物资被放在了秤杆的一端，放在秤杆另一端的砝码就是引力，它必须能够均衡掉物资的分量

到了这一步，创建一个天地看起来似乎很容易了。量子力学告诉咱们“虚空”是不踏实的，于是一初始从“什么王人莫得”到“有什么”这一步似乎是不行幸免的。随后在履历暴涨流程之后，大爆炸中产生的阿谁微小的时空“气泡”飞快扩展并最终成为咱们今天看到的这个繁多而骁勇的天地。正如克劳斯所指出的那样：“根据咱们所了解的物理学旨趣，咱们的天地应当是从‘空无一物’之中降生的——莫得空间，没未必候，莫得粒子，莫得任何咱们已知的东西。”

那么这一流程为何只发生了一次呢？要是不错有一个时空“气泡”从虚无之中降生，并履历暴涨之后成为咱们生存其中的天地，那么有莫得可能这样的流程会屡次发生，况兼产生多个雷同的天地呢？

关于这个问题，林德给出了一个粗浅但让东说念主有些难以知道的谜底。他觉得天地正在被无间的创造出来，况兼这样的流程将会永恒地抓续下去。

林德指出，当一个更生天地住手暴涨，它将仍然被一个抓续暴涨的空间所包围。这个暴涨的空间中产生出更多的天地，而它们的周围也相同是更多抓续暴涨的空间。因此一朝暴涨初始，它应当会抓续无间地产生出多数的天地，也就是林德所谓的“不灭暴涨”。咱们所在的天地能够只不外是一派宽广沙滩上的一颗沙粒辛苦。

那些天地可能会与咱们生存的这个天地存在着深切的各别。在另外一个天地中，空间能够有5个维度，而不是像咱们天地中的3维，即宽度，长度和高度，何处的引力作用能够要比咱们强上10倍，但也有可能弱上1000倍，甚而根底就不存在引力。何处的物资也可能是由实足不同性质的粒子所组成的。

因此实足有可能存在着许好多多形形色色的天地。林德暗示所谓的“不灭暴涨”并非只是是“终极免费午餐”，它如故惟逐一场你不错吃到任何一样好意思食的样式。

尽管直到目下扫尾咱们仍然还未能取得可信的根据解说其他天地的确存在，但这些表面自己却仍是为一句话赋予了全新的含义：“感谢一无扫数”。

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