無中生有話宇宙,宇宙為何不是空空如也?

宇宙中為什麼存在萬物,而不是空空如也?這又是一個易問不易答的深刻問題。幾千年來,人們都簡單地用一句“神創萬物”來解釋:未有宇宙先有神,神從虛無中創造宇宙。那緊接著的問題就是,什麼創造了神呢?如果說神不需要創造者,那麼根據邏輯,宇宙同樣不需要。科學研究的是自然(而非超自然)的因果,它有好幾條思路來探索“萬物”是從哪裡來的。

無中生有話宇宙,宇宙為何不是空空如也?

1.多重宇宙假說。我們的宇宙可能是從另一個宇宙當中誕生的,基於這樣的物理學假設和數學推理,出現了好幾種多重宇宙假說。例如,有一種觀點認為,我們這個宇宙只是許多“泡泡宇宙”中的一個,每一個泡泡宇宙的自然法則都不一樣。和我們這個宇宙具有相似法則的宇宙,會產生恆星,有些恆星會塌縮成黑洞和奇點,從中又會產生新的宇宙;而物理學家認為,我們這個宇宙的大爆炸就是從奇點中產生的。

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2.M理論。M理論是弦論的擴展,認為宇宙是11維的。2010年,霍金(Hawking)和倫納德·蒙洛迪諾(Leonard Mlodinow)合著了《大設計》,在這本書中,霍金認為,M理論是“唯一能夠完整描述宇宙的理論”。根據M理論,宇宙可以自己創造自己。“如果我們的宇宙是有限的——這一點還有待證明,那麼就可以用M理論的模型來解釋其創生”。

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3.量子泡沫創生論(quantum foam creation)。所謂“真空”,其實不空,而是包含亞原子尺度的時空擾動。這些擾動的規模非常小,只能在“普朗克尺度”上衡量。在這個尺度上,時空的結構是由量子引力決定的,而且海森堡的測不準原理允許能量短暫地衰變成粒子和反粒子,由此從“無”中生“有”。

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“無”是一種不穩定狀態。宇宙學家勞倫斯·克勞斯(Lawrence M. Krauss)在其著作《虛無中誕生的宇宙》(A Universe from Nothing)一書中,嘗試將量子物理學與愛因斯坦的廣義相對論結合起來,以解釋宇宙是怎麼從虛無中誕生的:“在量子引力論中,宇宙可以從虛無中產生,也必然會這麼產生。這樣的宇宙不必是空曠的,它可以包含物質和輻射,只要它的總能量為零,也就是說,和引力相關的負能量,以及和物質相關的正能量,二者相互抵消就行。”他接著寫道:“假設這樣的機制的確可以產生閉合的宇宙,要讓這些宇宙在誕生後不至於馬上消失,就一定需要一個類似膨脹的過程才行。”而觀察顯示,宇宙的確是在膨脹(宇宙中的物質可以使膨脹變慢,卻又不至於讓它停下),它的總能量的確為零,它也的確如暴漲模型所描述的那樣,在大爆炸之後馬上經歷了一個快速膨脹、擴張的時期。克勞斯總結說:“量子引力論不單允許宇宙從虛無中誕生,也就是從時間和空間都不存在的地方誕生,而且這種誕生方式或許是這個理論的前提條件。沒有空間、沒有時間、沒有任何東西的‘虛無’,是不穩定的。”

除此之外,還有幾個可以驗證的假說。有一種觀點認為,塌縮的黑洞中可能產生新的宇宙。我們對黑洞的研究還很初步,如果對黑洞的性質再多些瞭解,或許就能對這個觀點加以評說了。此外,我們這個宇宙在大爆炸後留下了微波背景輻射,這種輻射有著細微的溫度差異,通過這些溫差,或許能夠探測到別的泡泡宇宙。美國航空航天局(NASA)的威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)正在收集宇宙微波背景輻射的數據,激光干涉引力波天文臺(LIGO)也正在探測微乎其微的引力波。如果真有別的宇宙,引力波的漣漪或許就能指出它們的蹤跡。而引力之所以是一種微弱的力(相對於電磁力和核力),或許就是因為它有部分“洩漏”到別的宇宙中去了。

無中生有話宇宙,宇宙為何不是空空如也?

有人說,神創造了自然法則,自然法則又導致宇宙(或多重宇宙)從虛無中誕生。可假如宇宙嚴格遵循這些法則運行,神就無法決定是否創造宇宙,因此也沒有存在的必要。不管怎麼說,我們對自然的理解還剛剛起步,為什麼現在就急著往超自然邁進?我們應該明智地牢記懷疑論的原則:在說什麼東西是超凡的存在之前,先搞搞清楚,那東西到底存不存在。



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