宇宙從哪來？大爆炸如何發生？科學家的解釋或許會讓你恍然大悟

十八世紀下半葉，一場不遜於第一次使用火焰的生產力變革，將文明推上了發展的高速路。在這短短數百年的時間裡，不僅生活方式發生了天翻地覆的改變，對世界的認識也遠比以往更加深刻。

例如在教會神學統治時期，人們認為地球是宇宙的中心，一切事物全部圍繞著地球運行。而現在，我們知道地球不過是一顆普通的行星，宇宙中像地球這樣的行星數量根本無法用數字去統計。

隨著研究的不斷深入，甚至發現銀河系之外竟然還有著極為廣闊的區域，那漆黑的宇宙空間裡還隱藏著極多人類尚不知道的秘密。

當然了，相比宇宙中各種天體隱藏的秘密，還是宇宙本身的秘密更吸引人一些，尤其是關於宇宙的起源問題。

古羅馬哲學家盧克萊修·卡魯斯修曾說過：「無中不能生有」。其實盧克萊修的話非常正確，因為按照能量守恆定律，能量不會平白無故的出現，同時也不會沒有痕跡消失無影無蹤，它只會發生形式或存在方式上的改變。但無論怎麼樣轉變，它的總量一定是保持不變的。

按照目前主流的宇宙起源理論來看，宇宙起源於一個炙熱奇點的爆炸，正是這場驚人的爆炸，才形成了今天繁茂的宇宙空間。

問題來了，如果大爆炸理論就是事實，那引發這場爆炸的能量從何而來呢？總不能是憑空出現的吧，它肯定會有一個「源頭」，這個所謂的「源頭」究竟在哪呢？

事實上，可能和大多數人想的不一樣，從某些角度來看宇宙確實是憑「空」出現的，並且著一點不違背能量守恆定律，為什麼呢？科學家的解釋或許會讓你恍然大悟。

根據研究，宇宙中的能量一共可以分為三類：第一個是動能，也就是粒子運動產生的能量。第二個是靜止能量，也就是和所有粒子質量有關的能量。第三個則是引力勢能，也就是所有粒子相互吸引而產生的能量。

在物理中，靜止能量和動能是正的，而粒子之間產生的引力勢能卻是負的，這又是怎麼一回事呢？

萬有引力定律指出，宇宙中任意兩個物體之間，其實都存在著相互吸引的力，哪怕是一棟大廈和一片樹葉。此時為了將兩者分開，克服彼此間的吸引力，就需要從外部向內部提供正能量。

就像想將質量龐大的火箭送入宇宙，就必然和必須使用大量的高效燃料，以克服火箭因為地球引力而產生的大量負勢能。

有著「宇宙之王」美譽的物理學家霍金曾在《時間簡史》中指出，在所有物質分布相對均勻的宇宙空間中，負能量和正能量能夠「恰好」的抵消，使得宇宙中總能量等於0。

簡單來說，宇宙誕生這一動態過程其實並不是無中生「有」，而是顛覆人類正常認知的無中生「無」。

可按照這樣理解的話，一些新的問題就會產生了：能夠孕育宇宙的「無」究竟是什麼呢？宇宙沒誕生之前又是什麼樣的呢？想要知道這一系列問題的答案，我們首先要從宇宙的大環境說起。

看了這麼多的科普讀物，相信大家都知道宇宙中除了恆星、行星等天體之外，大部分的地方都是真空。

其實和你想像中的不同，宇宙的真空並非真的「空」，在看似空無一物的空間中還有無數仿佛幽靈一樣的粒子，它們會在瞬間出現又會在瞬間消失。

為了將可觀測的實物粒子進行區分，科學家們將這種幾乎無法直接觀測的粒子稱為「虛粒子」，而虛粒子出現又消失的過程，就是量子力學中常提到的「真空量子波動」。

因為虛粒子屬於是一種假想粒子，它不必具有和對應實粒子相等的質量，所以根據海森堡測不準原理，允許虛粒子不守恆能量和動量，而它存在的時間越長，特徵就越接近實粒子。

量子場論指出，我們當前所在的宇宙正處於「真」真空狀態，而與這種狀態相對應的，是宇宙誕生之前的「偽」真空態。

在偽真空中，同樣具有真真空中的量子波動，雖然這些量子波動普遍持續極短的時間，但是別忘了無限的空間中蘊含無限的可能，一旦某個位置的量子漲落時間夠長，就會將這個偽真空「激活」。

由於量子隧穿效應，激活狀態下的偽真空極為不穩定，極易發生衰變從偽真空變成真真空，從而將大爆炸的引線引燃，發生我們已經熟知的宇宙大爆炸。

亞利桑那州立大學教授、物理學家保羅·戴維斯（Paul Davies）認為，龐大的能量被「擠」在偽真空中，而龐大的能量代表著極高的質量，一立方釐米偽真空的質量，甚至比目前可觀測宇宙的質量還要大很多倍。

在具有巨大能量的同時，與之對應的還產生了巨大的負壓力，這種壓力在爆炸發生時轉變成了強大的斥力，使得真真空在比「瞬間」還要小極多的時間中膨脹了10^26倍。

由此，包含無數物質、神秘瑰麗的宇宙便誕生了，我們的無數歷史、愛恨情仇，全部都在這片波瀾壯闊的浩瀚空間中。