宇宙誕生前是什么樣子，為啥會出現(xiàn)宇宙，未來歸宿有幾種可能？

有人看到科學(xué)界關(guān)于宇宙已經(jīng)誕生了130多億年的說法，就老想弄清，宇宙每誕生時是個什么樣子呢？這種好奇心可以理解，但問題是科學(xué)界并不能給出一個標(biāo)準(zhǔn)答案。現(xiàn)在我們試著用已有的一些科學(xué)常識，分析一下這個問題。

宇宙奇點

宇宙誕生了130多億年，是基于宇宙大爆炸理論，因此要知道130億年前宇宙還沒有爆炸前的樣子，首先必須承認(rèn)宇宙大爆炸理論，才能夠根據(jù)這個理論去追溯。

大爆炸理論認(rèn)為，宇宙在約138億年前，由一個奇點爆炸（或者說是膨脹）而成。奇點是一個體積無限小、溫度無限高、密度無限大、曲率無限大的存在，從邏輯推斷，我們就可以看出，后面的三個無限都是基于第一個無限，因為體積無限小的東西，只要有溫度、密度、曲率存在，就只能是無法估量的大。

從大爆炸開始，宇宙就一直在擴(kuò)張，現(xiàn)在宇宙已經(jīng)膨脹到了可觀測宇宙930光年直徑，物質(zhì)從能量中誕生，從最早的基本粒子到現(xiàn)在的數(shù)萬億星系，而且膨脹還在進(jìn)行中。正是基于宇宙膨脹的觀測事實，反推過去，宇宙是從一個奇點爆發(fā)的。

經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，奇點無法認(rèn)知

因為在我們世界不存在無限小的事物，人類可認(rèn)知的最小尺度約為10^-35m，這個尺度就叫普朗克尺度，也就是比原子還小10億億億倍的尺度。而奇點是無限小，就是不知道比普朗克尺度還要小多少倍，因此現(xiàn)有的一切理論在那個地方都失效，因此人類無法認(rèn)知奇點，更無法認(rèn)知奇點以前的事物。

但有一點是經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都有統(tǒng)一認(rèn)識的，就是宇宙沒有誕生前，世界是虛無虛空的，何為虛無虛空？就是處于真空狀態(tài)，沒有空間，沒有物質(zhì)，也沒有時間。因為是宇宙大爆炸那一刻開始，時間、空間和物質(zhì)才開始誕生。

量子力學(xué)對宇宙出現(xiàn)前的猜想

首先，量子力學(xué)認(rèn)為真空其實不空，即便在所謂“絕對真空”中，也充滿了能量，這種能量就叫真空零點能。這些能量會以正反虛粒子對的方式不斷出現(xiàn)，又不斷湮滅，這種現(xiàn)象叫量子隨機(jī)漲落。

宇宙中占有普遍性的絕大多數(shù)時候，是宇稱守恒的，也就是對稱的，但也存在著極少的不對稱現(xiàn)象，也就是對稱性破缺。用哲學(xué)觀點說，就是這個世界并不是十全十美的，總有那么一些偶然和意外，破壞了完美的平衡。

楊振寧、李政道獲得1957年諾貝爾物理學(xué)獎的宇稱不守恒原理，說的就是這個。這是一個石破天驚的理論，從此，對解釋宇宙誕生、生命誕生有了重要依據(jù)，也改變了后來的物理學(xué)、量子力學(xué)研究的走向。

對稱性破缺造就了宇宙和生命

宇宙中如果正物質(zhì)和反物質(zhì)完全一樣，正反就永遠(yuǎn)會湮滅掉，就不會出現(xiàn)宇宙。

宇宙誕生前，在一片虛空真空中，能量以不確定性漲落方式不斷涌現(xiàn)又湮滅，但有極少量的虛粒子對出現(xiàn)了破缺，沒有湮滅，正粒子占了上風(fēng)，這樣奇點就出現(xiàn)了。隨著奇點的爆發(fā)（膨脹），時空、物質(zhì)同時誕生，奇點不斷地膨脹，就成為今天的宇宙。

生命也是這樣從無到有的。宇宙從最初簡單的輕元素（主要是氫、氦、鋰），經(jīng)過恒星演化和超新星大爆炸，形成了越來越多的重元素，迄今為止人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了118種元素。這些元素的碰撞和結(jié)合，在不斷的偶然性“破缺”中，物質(zhì)從無機(jī)物演化到有機(jī)物，再演化到細(xì)胞生命。

現(xiàn)在的世界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多對稱性破缺的例子，如弱相互作用下宇稱不守恒、粒子和反粒子的不對稱、手性分子的對稱性破缺等等。如果沒有這些“破缺”，世界將是單調(diào)、暗淡、失去活力的，就不會出現(xiàn)恒星、星系乃至生物；而地球物種也不會分化、進(jìn)化成為今天這個樣子。

如今，對稱性破缺已經(jīng)成為一個跨物理學(xué)、生物學(xué)、社會學(xué)、系統(tǒng)論等學(xué)科的概念，是闡述事物呈現(xiàn)出差異性的理論，說明這個世界既有對稱性，又有不對稱性，是差異性和對稱性破缺造就了今天多姿多彩的世界。

平行宇宙和多重宇宙論

多重宇宙論認(rèn)為宇宙有很多甚至無限多，這種理論同樣基于量子漲落的對稱性破缺。前面說了，既然宇宙奇點誕生于真空零點能中的量子漲落，是虛粒子對出現(xiàn)的對稱性破缺，那么就不可能只有一個虛粒子對由于對稱破缺而誕生了奇點，很可能有無數(shù)個虛粒子對的對稱性破缺，每一個破缺都誕生一個奇點，因此宇宙就有無數(shù)個之多。

平行宇宙的來源是基于量子力學(xué)的不確定性原理和量子疊加態(tài)原理。最有名的思想實驗就是“薛定諤的貓”，那是一只既死又活的貓（詳情已經(jīng)說過多次，這里就不展開說了）。在量子世界，每一個粒子都有兩種狀態(tài)，即既死又活。即在打開“薛定諤的貓”那只實驗盒子時，看到一只“死貓”，在另一個世界就一定有一只“活貓”，而且這種既死又活的狀態(tài)每時每刻都在不停地分裂，因此宇宙中就有無數(shù)平行宇宙存在。

這就是多重宇宙和平行宇宙的簡單由來，這些理論都很復(fù)雜高深，要說清楚話就很長，今天就不說了。當(dāng)然，這些說法都還只是基于量子力學(xué)的某種推斷，科學(xué)界的共識是，不管是平行宇宙還是多重宇宙，都是各自不同的時空，相互都不可能越界來往，因此這種猜想將永遠(yuǎn)無法證實。

宇宙歸宿

現(xiàn)在科學(xué)界對于我們自己這個宇宙的歸宿有多種猜想，主要有熱寂說、大撕裂說、大塌縮說。

熱寂說就是在很久遠(yuǎn)的未來，宇宙所有熱量都消耗殆盡，整個宇宙處于熱平衡狀態(tài)，熱量和粒子再也沒有流動和交換，由此宇宙死寂，空間時間消失，回歸虛無；大撕裂說是基于宇宙膨脹速度越來越快，如果最終引力無法抑制住宇宙膨脹不斷加快的趨勢，原子和基本粒子都將承受不了宇宙膨脹的破壞，所有基本粒子都被撕裂，宇宙分崩離析，化為虛無；大塌縮說是宇宙膨脹到一定階段，引力收縮的力量占了上風(fēng)，宇宙從停止膨脹到開始收縮，由于重力影響將會收縮得越來越快，形成坍縮之勢，最終收縮回到一個奇點。

現(xiàn)在的理論是暗能量占據(jù)宇宙總能的68.3%，主導(dǎo)著宇宙膨脹；暗物質(zhì)占宇宙總質(zhì)能的26.8%，主導(dǎo)著宇宙收縮。它們之間的較量一直在繼續(xù)，最終鹿死誰手，決定了宇宙的歸宿是大撕裂還是大塌縮。不管哪一種歸宿，宇宙都將重新開始，但這已經(jīng)與人類完全無關(guān)。

因為人類只不過是宇宙演化過程中的一個過客，而且很可能是一個極其短暫的過客，就像長河中的一朵浪花，轉(zhuǎn)瞬即逝。

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