人類能夠在短短數幾千年的時間裡，從落後的農耕時代邁入到先進的工業時代，科學絕對是其中最重要的推動力。
不過，科學雖然擁有巨大的力量，但它離「萬能」還隔著無數條難以逾越的天塹，因為在人類探索世界的過程中，還有許多問題根本無法用科學來解釋，而這些無法解釋的問題被統稱為「終極問題」。
在為數不多的終極問題中，宇宙的起源問題絕對是其中最吸睛的問題之一。為了對這個問題進行解釋，各種各樣的假說理論被陸續提出，而真正被主流承認的其實還是大爆炸理論。
它能被承認和接受，靠得並不是符合人類邏輯的縝密推理，也不是毫無漏洞的理論模型，而是大量確鑿的觀測證據，比如光線紅移等等。
根據大爆炸理論，我們現在目光所能觸及的和不能觸及的一切，全部來自於138億年前那場顛覆人類認知的爆炸。
而在知道這個事實之後，許多人心中出現了一個疑問：物質不能憑空出現，那麼最初的宇宙是如何誕生的呢？
可能和很多人想的不一樣，物質其實是可以憑空出現的。在早前的物理學中，質量和能量是分別守恆的，它們各管各的互不影響和侵犯。
但在後來的實驗研究中科學家們發現，質量守恆和能量守恆都是錯誤的，或者說不嚴謹的，因為能量和質量在某些條件下是可以互相轉化的，轉換的比例由E=MC^2決定，但質量和能量的總和卻總是守恆的，這就是質能守恆定理。
如果覺得這段話還有些晦澀難懂，那麼我們可以換句話來說，在後來的研究觀察中科學家們發現，質量和能量各自並不是守恆的，但它們的總量卻是守恆的。
不僅僅是發現質量和能量各自並不守恆，科學家們甚至還發現整個世界是量子的、是充斥著不確定的概率的。
在新的理論體系下，微觀粒子每時每刻都會從虛空中「冒」出來，就好像它們從某處「借」到了能夠支撐它們現身的能量一樣。
但借來的總是要還得，所以這種粒子的存在時間非常短暫，在瞬間之後它們就會歸還能量、重回虛無，所以科學家們將這種粒子稱為「虛粒子」。
根據波粒二象性理論，每個微觀粒子都會有一個波的形態，而波有長度，所以如果我們將兩塊金屬板挨得極為接近，那麼兩塊板子之間極小的距離就會限制虛粒子的出現，從而使得兩塊板之間空間出現的虛粒子小於其能夠自由活動的空間。
大家都知道，粒子和物質表面碰撞產生了一種宏觀力——壓力，如果兩塊金屬板之間的虛粒子密度很低，那麼內側的壓力就會小於金屬板外側虛粒子和金屬板碰撞的壓力，哪怕這兩塊金屬板被置於真空中，依舊還會產生相同的「氣壓差」，宏觀表現為靜壓力。
由於這個力是由物理學家亨德裡克·卡西米爾（Hendrik Casimir）在1948年提出的，並於1996年被實驗證實的，所以它被命名為「卡西米爾力(Casimir Force)」，而金屬板實驗中出現的奇妙現象則被稱為「卡西米爾效應（Casimir effect）」。
顯然，物質是能夠憑空出現、憑空消失的，只不過它們依舊會受到「質能守衡」的約束而已。
例如在卡西米爾效應中出現的虛粒子，它們的出現就是依賴於借來的能量和質量，但借來的能量和質量幾乎在瞬間就會被它們揮霍一空，所以虛粒子消失了。
上世紀70年代，物理學家愛德華·特萊恩（Edward Tryon）從物理學家彼得·伯格曼（Peter Bergmann）那裡得知，引力勢能從性質上看和「負能量」是相同的，並且在宇宙尺度中還和物質總質量對應的能量匹配，由此他提出一個大膽的猜想：宇宙是憑空出現的。
說得更詳細點：宇宙是由真空的量子漲落產生的虛粒子構成，和正常虛粒子不同的是，這些虛粒子借來的能量並沒有立即就歸還回去，而是被以「引力勢能」的方式記在了帳本上。
靠著這麼一大筆「外債」，地球、太陽系、銀河系、超星系團等等一系列宏大、瑰麗的天體和天體結構出現了。
總的來說，宇宙究竟是如何出現的，科學界目前還沒有真正的定論，一切都是建立在現有的觀測和猜想之上，或許未來會有更加準確的答案出現，但就目前來看，物理學理論是支持從無到有生成整個宇宙的，所以你說宇宙是憑空出現的並無不妥。
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