第一篇
宇宙

第1章
最初時(shí)刻：節(jié)點(diǎn)一

若想無(wú)中生有，必先創(chuàng)造宇宙。

——卡爾·薩根（Carl Sagan）：《宇宙》（Cosmos）

所以定是在曦光降臨之后，

從最初的紡績(jī)地，從馬廄和碧綠之中，

嘶鳴的馬像著了魔一般，喘著粗氣

奔向那洋溢著贊美的土地。

——迪倫·托馬斯（Dylan Thomas）：《蕨山》（Fern Hill）

開(kāi)啟起源故事

自舉（bootstrapping）是人不可能做到的事情，就是說(shuō)人不可能使勁抓住自己的靴帶把自己舉起來(lái)。后來(lái)這一觀念成了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的行話(huà)（啟動(dòng)或重新啟動(dòng)），描述的是計(jì)算機(jī)從僵死中蘇醒，然后輸入操作指令的過(guò)程。當(dāng)然了，從字面上說(shuō)，要自舉是不可能的，因?yàn)橐e起什么東西，必須要有一個(gè)杠桿。“給我一個(gè)杠桿和支點(diǎn)”，古希臘哲學(xué)家阿基米德（Archimedes）曾這樣說(shuō)，“我就能撬動(dòng)地球。”但要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)全新的宇宙，我們到哪里找那個(gè)杠桿呢？怎樣才能舉起這樣的宇宙？或者，換句話(huà)說(shuō)，描述新宇宙誕生的起源故事到哪里才能找到支點(diǎn)呢？

為起源故事尋找支點(diǎn)絲毫不亞于為宇宙本身尋找支點(diǎn)。一種可能的方法是不問(wèn)起源，而假定宇宙一直存在。這樣支點(diǎn)就是不必要的。事實(shí)上，許多起源故事都是這樣講述的，甚至不少現(xiàn)代天文學(xué)家，包括20世紀(jì)中葉支持穩(wěn)恒態(tài)理論（steady-state theory）的天文學(xué)家，也都持此主張。也就是說(shuō)，在相當(dāng)大的尺度上，宇宙自古至今一直是這樣。與此類(lèi)似，但稍有不同的觀點(diǎn)主張：的確存在創(chuàng)世的一刻，那時(shí)巨大的力量或存在物塑造了整個(gè)宇宙的形態(tài)，但此后，世間萬(wàn)物基本沒(méi)有什么改變。蒙哥湖人的祖先可能就是這樣描述宇宙的，認(rèn)為是先祖把宇宙塑造成這個(gè)樣子的。艾薩克·牛頓（Isaac Newton）把上帝看成世間萬(wàn)物的“第一因”（first cause），主張上帝充斥整個(gè)宇宙空間。他曾這樣寫(xiě)道：宇宙是“無(wú)形的、活著的且有智能的上帝無(wú)所不在的存在物的感官（Sensorium）”。20世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦還特別堅(jiān)定地認(rèn)為，宇宙（在大尺度上）是萬(wàn)世不易的，而且還為自己的相對(duì)論添加了一個(gè)特別的常數(shù)，并以此預(yù)測(cè)穩(wěn)態(tài)的宇宙。

所謂宇宙永恒不變的觀念真的令人滿(mǎn)意嗎？并不盡然，尤其是這種解釋常偷偷地混進(jìn)來(lái)一個(gè)創(chuàng)世的神靈，由神靈開(kāi)啟創(chuàng)世的過(guò)程，比如“最初空無(wú)一物，于是上帝……”之類(lèi)的。這里的邏輯謬誤顯而易見(jiàn)，雖然哪怕智力高超的人也要花很長(zhǎng)時(shí)間才能洞悉個(gè)中的究竟。比如伯特蘭·羅素（Bertrand Russell）到了18歲才最終放棄上帝創(chuàng)世的觀念，據(jù)說(shuō)是在讀了約翰·斯圖爾特·密爾（John Stuart Mill）的自傳之后：“我父親曾教導(dǎo)我說(shuō)，‘我是怎么來(lái)的’這種問(wèn)題是找不到最終答案的，因?yàn)檫@之后還有‘上帝是怎么來(lái)的’這個(gè)問(wèn)題。”

這里還有另外一個(gè)無(wú)解的問(wèn)題。如果神靈足夠強(qiáng)大且能設(shè)計(jì)整個(gè)宇宙，那么神靈一定要比自己設(shè)計(jì)的宇宙更復(fù)雜，所以說(shuō)假定有創(chuàng)世神靈存在就意味著還需進(jìn)一步解釋更為復(fù)雜的另外一種存在，以至于無(wú)窮。難怪有些人會(huì)覺(jué)得這是詭辯。

古印度《吠陀經(jīng)》中的頌歌是這樣斷言的：“無(wú)既非有，有亦非有；無(wú)空氣界，無(wú)遠(yuǎn)天界。”也許萬(wàn)物的生發(fā)乃源于本初有與無(wú)之間的某種張力，這樣一種幽暗的境界并非實(shí)有，卻可能演化為實(shí)存。也許正如澳大利亞現(xiàn)代原住民的一句諺語(yǔ)所言，無(wú)非全無(wú)。說(shuō)來(lái)有些不可思議，而且有人可能直接斥之為模糊不清、神秘莫測(cè)，但這種說(shuō)法卻與現(xiàn)代人的觀念有著驚人的相似之處，且被量子物理學(xué)接受為核心概念，即空間并非全無(wú)一物，而是充滿(mǎn)了多種可能性。

是否真的存在某種能（energy）或勢(shì)（potential）的海洋，而從中能夠自然生發(fā)出某種形式的存在物，類(lèi)同波浪或海嘯呢？這個(gè)想法事實(shí)上為人所司空見(jiàn)慣，以至于我們不由得這樣去想：我們有關(guān)終極起源的觀念是否就來(lái)自日常的生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀棵刻烨宄浚覀円挥X(jué)醒來(lái)，便會(huì)覺(jué)知有型、有感、有結(jié)構(gòu)的世界從無(wú)意識(shí)的混沌中悄然涌現(xiàn)。約瑟夫·坎貝爾曾這樣寫(xiě)道：“由于個(gè)體人的意識(shí)乃基于一汪夜海，夜間潛入，白晝躍出，所以在神話(huà)的意象中，宇宙也要出入沒(méi)有時(shí)限的永恒之境且最終消融于其中。”

但這樣說(shuō)也許有些過(guò)于形而上了。也許這里最大的困難是邏輯問(wèn)題。斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）曾說(shuō)過(guò)，所謂的起源問(wèn)題，其提出本身就不合道理。假如說(shuō)時(shí)空幾何如同地球一樣是球形的，只不過(guò)維度更多，那么探問(wèn)宇宙之先曾有何物存在便如同在網(wǎng)球上尋找起點(diǎn)一樣徒勞無(wú)益，因?yàn)橛钪鏁r(shí)空本來(lái)就不曾有所謂起點(diǎn)。時(shí)間沒(méi)有邊界或起點(diǎn)，正如圓形的地球表面不存在所謂邊緣一樣。

當(dāng)今有一些宇宙學(xué)家被另一組概念吸引，由此我們又回到宇宙無(wú)始無(wú)終的理念。也許我們身居其中的宇宙乃無(wú)限多重宇宙中的一個(gè)組成部分，新的宇宙會(huì)不斷從大爆炸中脫穎而出。也許此說(shuō)并不錯(cuò)，但是目前，我們還找不到人類(lèi)身居其中的這個(gè)局部宇宙大爆炸之前有任何物存在的確鑿證據(jù)。就好像這次宇宙大爆炸的威力實(shí)在太大了，以至于任何其所由自的先前存在的信息都被抹掉了一樣。所以即便是有所謂宇宙小村莊存在，我們卻看不到其他的村莊。

坦誠(chéng)地講，針對(duì)終極起源的問(wèn)題，我們現(xiàn)代人給出的答案并不比此前人類(lèi)社會(huì)給出的答案高明多少。開(kāi)啟起源故事現(xiàn)在看來(lái)仍像是某種邏輯的和形而上的悖論。我們并不清楚宇宙誕生的金鳳花條件究竟是什么。英國(guó)小說(shuō)家特里·普拉切特（Terry Pratchett）曾這樣寫(xiě)道：“目前人類(lèi)對(duì)這一問(wèn)題的認(rèn)知可總結(jié)如下：最初，世間空無(wú)一物，然后就發(fā)生了大爆炸。”相比之下，我們對(duì)此的解釋也不過(guò)這個(gè)水平。

節(jié)點(diǎn)一：宇宙的量子啟動(dòng)

當(dāng)今最廣為人所接受的有關(guān)宇宙終極起源的故事是大爆炸學(xué)說(shuō)。大爆炸是現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)知的一個(gè)基本范式，就像生物學(xué)中的自然選擇或地質(zhì)學(xué)中的板塊構(gòu)造一樣。

有關(guān)大爆炸起源說(shuō)的關(guān)鍵證據(jù)直到20世紀(jì)60年代方才到位。那時(shí)，天文學(xué)家首次探測(cè)到宇宙微波背景輻射（CMBR），即大爆炸過(guò)后殘留的能量，且至今仍散落在宇宙中。宇宙學(xué)家們非常努力地試圖弄清宇宙最初乍現(xiàn)的那一刻，但他們所能講述的故事卻只能從宇宙開(kāi)啟后（即零時(shí)后）的10-43秒左右開(kāi)始。

故事大概是這樣的：宇宙最初就是一個(gè)點(diǎn)，體積比原子還要小。那是多小呢？我們?nèi)祟?lèi)的心智經(jīng)進(jìn)化已經(jīng)習(xí)慣了人類(lèi)尺度的事物，所以對(duì)特別微小的東西理解起來(lái)頗有困難，但可以想象一下：僅在這句話(huà)后面的句號(hào)里就可以容下100個(gè)原子。而在大爆炸之時(shí)，整個(gè)宇宙真的就比原子還要小很多，而其中卻蘊(yùn)含著當(dāng)今整個(gè)宇宙的能量和物質(zhì)。這一點(diǎn)頗難以想象，所以最初提出時(shí)，有人直接說(shuō)這簡(jiǎn)直是瘋了。但我們目前所掌握的證據(jù)都說(shuō)明，這一奇妙、微小、熾熱的奇點(diǎn)在大約138.2億年前真的存在。

我們還不清楚宇宙大爆炸究竟是如何發(fā)生的，而且為何會(huì)是這樣。但量子物理學(xué)及粒子加速器——后者能通過(guò)電場(chǎng)或電磁場(chǎng)把亞原子粒子旋轉(zhuǎn)提升到極高的速度——向我們展示了：真實(shí)的物質(zhì)確實(shí)能夠在真空條件下從虛無(wú)中誕生，雖然要領(lǐng)悟這一點(diǎn)需要對(duì)虛無(wú)（nothing）有更深刻的把握。根據(jù)現(xiàn)代量子物理學(xué)，我們根本不可能準(zhǔn)確定位亞原子粒子的位置和運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō)，我們根本無(wú)法確定某一特定空間處于虛無(wú)狀態(tài)，或者說(shuō)虛無(wú)中有某種張力，充滿(mǎn)了無(wú)中生有的可能性。如同古印度《吠陀經(jīng)》頌歌中“無(wú)既非有，有亦非有”的斷言，這種有無(wú)之間的張力似乎確實(shí)開(kāi)啟了我們的宇宙。

如今，我們把宇宙最初誕生的時(shí)刻稱(chēng)作大爆炸，就像新生兒來(lái)到這個(gè)世上總要伴隨一聲啼哭一樣。大爆炸一詞是英國(guó)天文學(xué)家弗雷德·霍伊爾（Fred Hoyle）1949年杜撰出來(lái)的，他之所以這樣說(shuō)也是因?yàn)橛X(jué)得這一觀念實(shí)在太可笑了。早在20世紀(jì)30年代，大爆炸之說(shuō)尚處于最初醞釀階段之時(shí)，比利時(shí)天文學(xué)家（兼天主教神父）喬治·勒梅特（Georges Lema?tre）已將新生的宇宙稱(chēng)作“宇宙蛋”（cosmic egg）或“原始原子”（primordial atom）。顯然，當(dāng)時(shí)深諳此道的少數(shù)科學(xué)家也相信，若是巨大的能量蓄積在原始原子之內(nèi)，那么這一微小的粒子肯定溫度極高，且其膨脹釋放壓力的速度也必然極快。宇宙膨脹的過(guò)程一直持續(xù)至今，就好像一根巨大的彈簧持續(xù)延展了130多億年。

宇宙大爆炸后最初的幾秒幾分鐘之內(nèi)發(fā)生了許多事。其中最重要的，是最初結(jié)構(gòu)和格局的成型，以及最初的實(shí)體或能量形式和特征，而所有這些都是非隨機(jī)的（nonrandom）。生成具有新特質(zhì)的存在過(guò)程總會(huì)顯得異常神奇。而在現(xiàn)代起源故事中，這種神奇的過(guò)程還會(huì)不斷呈現(xiàn)。當(dāng)然了，最初看似神奇的過(guò)程慢慢地會(huì)變得不那么神奇，因?yàn)槲覀兌昧耍悍参锒疾粫?huì)是無(wú)中生有的。具有新特質(zhì)的存在不過(guò)是既有物質(zhì)和力量的新穎組合，是新的組合賦予了新的存在以嶄新的特性，正如擺放的方式不同會(huì)造成新穎的馬賽克圖案一樣。下面舉一個(gè)化學(xué)方面的例證加以說(shuō)明。我們通常認(rèn)為氫和氧是無(wú)色的氣體，但把兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子以特定的方式組合，就會(huì)生成一個(gè)水分子。把眾多水分子聚攏到一起，就會(huì)出現(xiàn)嶄新的特性，我們稱(chēng)之為“水”（wateriness）。我們得見(jiàn)一種新形式或新結(jié)構(gòu)且具新特性的存在，事實(shí)上只是已有存在物的新穎組合。創(chuàng)新實(shí)在是一種涌現(xiàn)的過(guò)程。假如我們把涌現(xiàn)當(dāng)作起源故事中的一個(gè)角色，那么這一角色可能會(huì)顯得鬼鬼祟祟（slinky）、神秘莫測(cè)，說(shuō)不準(zhǔn)某個(gè)時(shí)候就從黑暗中迸發(fā)出來(lái)，而整個(gè)故事的情節(jié)也會(huì)因此而變得曲折新穎、撲朔迷離。

宇宙中最初的結(jié)構(gòu)和格局就是這樣涌現(xiàn)的，從大爆炸中迸發(fā)出的物質(zhì)和力量以新穎的方式組合到一起。

有證據(jù)表明，宇宙大爆炸后最初的一剎那，充盈宇宙的是純粹、隨機(jī)、未分化且無(wú)形的能量。在此，我們可以把能量視作能夠造成事物生發(fā)的潛勢(shì)（potential for something to happen）、用功做事或改變事物的能力。原始原子中的能量大得驚人，溫度超過(guò)絕對(duì)零度數(shù)萬(wàn)億度。此后有一個(gè)階段，宇宙膨脹的速度極快，被稱(chēng)作“暴脹”（inflation）期。此時(shí)宇宙膨脹的速度總體上都是特別快，以至于人類(lèi)根本無(wú)緣得見(jiàn)宇宙中絕大部分的物質(zhì)和存在。也就是說(shuō)，我們今日得見(jiàn)的萬(wàn)物可能只是宇宙間全部存在的一個(gè)極微小部分。

霎時(shí)之后，宇宙膨脹的速度降了下來(lái)。一方面，大爆炸引發(fā)的能量流趨于穩(wěn)定；另一方面，宇宙又持續(xù)膨脹，結(jié)果是能量因分散而變得稀薄。此時(shí)的平均溫度也開(kāi)始下降且保持降勢(shì)，所以我們今日宇宙的大部區(qū)域溫度只有絕對(duì)零度（absolute zero，絕對(duì)零度是基本粒子靜止不動(dòng)狀態(tài)下的溫度）以上的2.76℃。我們?nèi)祟?lèi)以及地球上的其他生物沒(méi)有感覺(jué)到嚴(yán)寒難耐，是因?yàn)榕R近的太陽(yáng)給我們送來(lái)了溫暖。

在大爆炸引發(fā)的極端溫度條件下，幾乎存在各種可能性。但伴隨溫度下降，可能性的幅度變窄。各具特色的實(shí)體在宇宙溫度趨降的過(guò)程中形同鬼魅般凸現(xiàn)，而所有這些在此前大爆炸的熔爐中是不可能出現(xiàn)的。科學(xué)家們把這種事物形式和結(jié)構(gòu)的改變稱(chēng)作相變（phase changes）。我們?cè)谌粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)這種相變，比如水蒸氣失去能量后會(huì)變成水（水分子在液體狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)的速率遠(yuǎn)低于水蒸氣狀態(tài)），而水還會(huì)結(jié)成冰（水分子在結(jié)冰狀態(tài)下基本靜止不動(dòng)）。水和冰只能在溫度較低的條件下存在。

在宇宙大爆炸10-36秒后的剎那間，能量本身經(jīng)歷了一次相變，并由此一分為四種彼此不同的位態(tài)，即我們今日稱(chēng)作引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力的四種力。我們有必要熟悉這四個(gè)不同的角色，因?yàn)樗鼈兯茉炝宋覀兊挠钪妗Ｒο鄬?duì)較弱，但其作用的力臂很長(zhǎng)，而且總是把萬(wàn)物向一起拉，所以引力有積聚性。引力作用的結(jié)果是宇宙分成了好多塊狀物（clumpy）。電磁能呈正負(fù)兩種形態(tài)，所以常自相抵消。引力雖弱，但卻在大尺度上塑造宇宙；相比之下，電磁力只在化學(xué)和生物的層面成為主導(dǎo)，所以是電磁力才讓我們有了渾然一體的身體。第三、四種基本力的名字——強(qiáng)核力和弱核力——貌似不大起眼，而且作用力的力臂很短，只在亞原子尺度發(fā)生作用。人類(lèi)不能直接感受到這后兩種力，但它們卻對(duì)世界的方方面面發(fā)生作用，因?yàn)樗鼈儧Q定原子內(nèi)部發(fā)生的一切。

能量可能還有其他位態(tài)。20世紀(jì)90年代，科學(xué)家在測(cè)定宇宙膨脹的速度時(shí)發(fā)現(xiàn)，宇宙實(shí)際上是在加速膨脹。于是，物理學(xué)家和天文學(xué)家借用了愛(ài)因斯坦最初提出的一個(gè)想法，主張還存在一種反引力（antigravity），正是反引力造成了宇宙膨脹的不斷加速。而且據(jù)說(shuō)，當(dāng)今反引力的質(zhì)量占到了整個(gè)宇宙質(zhì)量的70%。盡管反引力已開(kāi)始主導(dǎo)整個(gè)宇宙，但我們?nèi)祟?lèi)對(duì)其性質(zhì)和原理都還一無(wú)所知，所以物理學(xué)家們稱(chēng)之為暗能量（dark energy）。其實(shí)，這個(gè)名稱(chēng)只不過(guò)是個(gè)占位符（placeholder），因?yàn)闀簳r(shí)還找不到更合適的稱(chēng)謂。要留心這一空當(dāng)，因?yàn)榕灏的芰渴钱?dāng)代科學(xué)界所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。

物質(zhì)是在宇宙大爆炸后的第一秒內(nèi)形成的。所謂物質(zhì)也就是能量推來(lái)推去的那種東西。直到一個(gè)多世紀(jì)以前，科學(xué)家和哲學(xué)家還認(rèn)定物質(zhì)和能量是截然不同的存在呢！現(xiàn)在我們弄清了：其實(shí)物質(zhì)不過(guò)是高度壓縮的能量的一種存在形式。早在1905年的時(shí)候，年輕的阿爾伯特·愛(ài)因斯坦就在一篇頗為有名的論文中證明了這一點(diǎn)。這就是著名的質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式，即能量（E）等于質(zhì)量（m）乘以光速（c）的平方，用符號(hào)表示就是E=mc2，我們由此可知單位質(zhì)量的物質(zhì)中蘊(yùn)藏著多么巨大的能量。現(xiàn)在，我們合計(jì)一下：一丁點(diǎn)兒的物質(zhì)究竟蘊(yùn)藏多少能量。可不是要用物質(zhì)的質(zhì)量乘以光速（每小時(shí)要10多億千米呢！），而是光速的平方啊！這數(shù)字可大得不得了，所以哪怕只是給一丁點(diǎn)兒的物質(zhì)解壓縮，就足以獲得巨大的能量。氫彈爆炸就是這種為物質(zhì)解壓縮的過(guò)程，而早期宇宙大爆炸的過(guò)程與此正好相反。大量的能量被壓縮成很小的物質(zhì)，就像海量能量中的點(diǎn)點(diǎn)微塵。我們?nèi)祟?lèi)的高超之處，就在于我們學(xué)會(huì)了在瞬時(shí)內(nèi)重新制造出巨大的能量，地點(diǎn)是日內(nèi)瓦的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）。那時(shí)，無(wú)數(shù)粒子從能量的海洋中噴薄而出。

而這只是宇宙大爆炸后第一秒發(fā)生的事情……

最初的結(jié)構(gòu)

宇宙大爆炸后留下了海量的能量迷霧，而就在這迷霧中，最初的形式和結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了。雖說(shuō)能量的迷霧至今從未消散，但從里面涌現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)為我們的起源故事賦予了輪廓和情節(jié)。其中有些結(jié)構(gòu)或格局會(huì)持續(xù)數(shù)十億年，而有些卻只是一閃而過(guò)，但沒(méi)有哪一種結(jié)構(gòu)會(huì)永久地保留。所有的結(jié)構(gòu)都短暫無(wú)常，就像洋面涌動(dòng)的波浪。熱力學(xué)第一定律稱(chēng)：能量的海洋永恒存在，就是說(shuō)它是守恒的。而熱力學(xué)第二定律又稱(chēng)：其中涌現(xiàn)的所有形式和結(jié)構(gòu)最終還會(huì)融入能量之海。形式，如同飄逸的舞步，是不守恒的。

有些頗具特色的結(jié)構(gòu)和形式曾在宇宙大爆炸之后的第一秒出現(xiàn)。可這是為什么？宇宙為何不是能量的隨機(jī)流動(dòng)呢？這是至為根本的大問(wèn)題。

假如我們的起源故事安插了某個(gè)創(chuàng)世神靈，那么結(jié)構(gòu)的問(wèn)題就很好解釋了。我們只需假定（很多起源故事正是這么做的）：相對(duì)混沌，神靈更青睞秩序。但現(xiàn)代的起源故事大多已不接受創(chuàng)世神靈的觀念，因?yàn)楝F(xiàn)代科學(xué)找不到直接證據(jù)支撐神靈的存在。有很多人聲稱(chēng)有過(guò)接觸神靈的體驗(yàn)，但有關(guān)這種體驗(yàn)的敘述卻千差萬(wàn)別且自相矛盾，根本無(wú)法復(fù)制。這類(lèi)敘事往往太過(guò)柔性、太過(guò)分散、太過(guò)主觀，不能充當(dāng)客觀的科學(xué)證據(jù)。

因此，現(xiàn)代起源故事一定要在神靈之外找到界說(shuō)結(jié)構(gòu)和形式涌現(xiàn)的理由。這當(dāng)然不易，因?yàn)橐罁?jù)熱力學(xué)第二定律，所有的結(jié)構(gòu)終將瓦解。奧地利物理學(xué)家埃爾溫·薛定諤（Erwin Schr?dinger）曾這樣寫(xiě)道：“我們現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到，物理學(xué)的這一基本定律是說(shuō)，大自然有一種趨向于無(wú)序的傾向（這一傾向從圖書(shū)館里圖書(shū)的擺放或書(shū)桌上隨意堆放的紙張和手稿便可得知），除非我們能夠阻止它。”

如果說(shuō)現(xiàn)代起源故事中有個(gè)惡人，那無(wú)疑是熵了，因?yàn)殪氐拇嬖谑拐麄€(gè)宇宙呈現(xiàn)出由秩序走向混沌的趨勢(shì)。熵可謂熱力學(xué)第二定律的忠實(shí)奴仆。如果我們把熵安插進(jìn)我們的現(xiàn)代起源故事，那熵絕對(duì)是一個(gè)放浪、陰險(xiǎn)、無(wú)視他人苦痛的家伙，也無(wú)心和任何打交道的人含情脈脈。熵自然也非常危險(xiǎn)，而且最終會(huì)讓所有人失落且無(wú)力反抗。熵在現(xiàn)代起源故事的結(jié)尾處得意揚(yáng)揚(yáng)。它會(huì)消融全部的結(jié)構(gòu)和格局，毀掉所有的星體、星系和生物細(xì)胞。約瑟夫·坎貝爾曾在一本有關(guān)神話(huà)的書(shū)里用富有詩(shī)意的語(yǔ)言這樣描寫(xiě)熵：“我們所知的整個(gè)世界……最終只有一個(gè)結(jié)局：死亡、瓦解、四分五裂。我們?cè)菢訜釔?ài)過(guò)的一切秩序，在歷經(jīng)磨難后也將灰飛煙滅。”

現(xiàn)代自然科學(xué)常以冰冷的統(tǒng)計(jì)數(shù)字說(shuō)明熵的作用。大千世界，凡物形態(tài)萬(wàn)千，但絕大多數(shù)都是未加結(jié)構(gòu)化的、隨機(jī)的，甚至是混亂的。要做出改變，大多數(shù)情況下都非常難，就像是手里握著1080張（10的后面有80個(gè)零，宇宙中全部原子的大致數(shù)量）紙牌，然后試圖通過(guò)洗牌讓所有的A都彼此相連。這樣一種格局世所罕見(jiàn)，也許你洗牌至宇宙的末日甚至花費(fèi)比這多幾倍的時(shí)間都可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)情況下，你所能得到的只是稍許的整齊或根本的無(wú)序。再比如，這里有一堆建材，包括磚、砂漿、電線(xiàn)和涂料等，你朝這堆建材扔過(guò)去一枚炸彈，然后就期望著對(duì)面的高樓拔地而起，而且網(wǎng)線(xiàn)齊備、窗明幾凈，客戶(hù)們爭(zhēng)相排隊(duì)購(gòu)房，這樣的概率究竟有多大？魔法的世界可以完全不考慮熵的作用，但我們居住其中的這個(gè)世界卻不能。大部分的宇宙，尤其是星系之間廣袤的空間，都沒(méi)有形制和結(jié)構(gòu)，其原因也正在于此。

熵的力量非常強(qiáng)大，所以我們很容易理解最初的結(jié)構(gòu)究竟是如何形成的。但我們知道：結(jié)構(gòu)確實(shí)形成了，而且顯然是得到了熵的允許。不過(guò)，要把物質(zhì)連到一起形成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是有代價(jià)的，就好像熵會(huì)索要復(fù)雜性稅金一樣，這稅金就是能量。事實(shí)上，我們會(huì)看到，熵索要的復(fù)雜性稅金種類(lèi)還不少，就像俄國(guó)的彼得大帝（Peter the Great），他專(zhuān)門(mén)成立了政府部門(mén)，其職能就是編制新的稅種。熵喜歡這么干，是因?yàn)閺?fù)雜實(shí)體繳納的稅金能夠助其完成自己的險(xiǎn)惡計(jì)劃：把整個(gè)宇宙粉碎。為熵繳稅本身會(huì)制造更多的混亂和浪費(fèi)，如同現(xiàn)代大城市的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生巨量的垃圾和廢熱一樣。人一生的每時(shí)每刻都要為熵繳稅，直到哪一天人死了，也就不用再繳稅了。

但最初的結(jié)構(gòu)是如何涌現(xiàn)的呢？對(duì)此，科學(xué)尚未找到完整的答案，雖然有許多想法還是很有希望的。

宇宙間除了能量和物質(zhì)之外，還有一些基本的源自宇宙大爆炸的運(yùn)作規(guī)則（operating rules）。在17世紀(jì)科學(xué)革命以前，科學(xué)家們并不理解何謂運(yùn)作規(guī)則，而今這些運(yùn)作規(guī)則被稱(chēng)作物理學(xué)基本定律（laws of physics）。這些定律能夠解釋最初的原子為何瘋狂錯(cuò)亂卻又并非完全沒(méi)有方向：正是物理學(xué)定律規(guī)定了某些特別的路徑，也同時(shí)阻絕了似乎無(wú)窮盡的其他多種可能。物理學(xué)定律濾掉了那些與自身不相容的宇宙狀態(tài)，只允許那些和宇宙運(yùn)作規(guī)則相容的狀態(tài)出現(xiàn)，新?tīng)顟B(tài)又會(huì)依次產(chǎn)生新規(guī)則，新規(guī)則繼而導(dǎo)引新的發(fā)展路徑。

不可能的狀態(tài)被不斷濾掉，結(jié)果確保了結(jié)構(gòu)在數(shù)量上的最小化（minimum）。我們不清楚為何上述的規(guī)則會(huì)得以成型，或?yàn)楹问沁@種形式的規(guī)則。我們也不知道這種規(guī)則是無(wú)可避免的。也許在其他宇宙中也有類(lèi)似規(guī)則，可能與此稍有不同，比方說(shuō)那里的引力更強(qiáng)些，或電磁力稍弱些。果真如此的話(huà)，那里的生靈（若有的話(huà)）也會(huì)講述與我們不同的起源故事。也許有些宇宙的壽命不過(guò)百萬(wàn)分之一秒，而其他宇宙要比我們這個(gè)宇宙的壽命長(zhǎng)得多。也許有些宇宙會(huì)制造出多種稀奇古怪的生物，而另外一些注定與生無(wú)緣。假如我們的宇宙真的只是多重宇宙中的一個(gè)，那我們完全可以想見(jiàn)：我們的宇宙問(wèn)世之時(shí)，形同冥冥之中的一場(chǎng)擲骰子游戲剛剛開(kāi)始，有指令稱(chēng)“好的，這個(gè)宇宙會(huì)有引力存在，且有電磁力，電磁力是引力的1036倍”（這的確是我們這個(gè)宇宙中引力與電磁力之間的強(qiáng)度比例）。有了這種規(guī)則，我們的宇宙便不會(huì)完全無(wú)序。這就確保了某些地方會(huì)發(fā)生有趣的事情。

能量以某種形式涌現(xiàn)，便宣布了結(jié)構(gòu)和格局的誕生。能量凝結(jié)成最初的物質(zhì)粒子，也是遵照規(guī)則的。故此，在宇宙大爆炸之后的數(shù)秒之間，生成了原子的基本組成成分，即中子、質(zhì)子和電子，與此同時(shí)還有質(zhì)子和電子的反粒子（即帶負(fù)電荷的質(zhì)子和帶正電荷的電子），物理學(xué)家分別稱(chēng)之為物質(zhì)和反物質(zhì)（antimatter）。只有在此時(shí)，物質(zhì)與反物質(zhì)才可能輕松生成，而伴隨宇宙溫度的繼續(xù)下降，一場(chǎng)波及整個(gè)宇宙的德比毀滅大戰(zhàn)就開(kāi)始了，物質(zhì)與反物質(zhì)彼此湮滅，由此釋放出大量能量。對(duì)我們而言頗為幸運(yùn)的是，有極少量的物質(zhì)（也許是十億分之一的粒子）躲過(guò)了這場(chǎng)浩劫。劫后余生的粒子被限定在某個(gè)地方，因?yàn)榇藭r(shí)的溫度已不足以把物質(zhì)還原成純能量。這樣殘留下來(lái)的物質(zhì)就是我們整個(gè)宇宙間的物質(zhì)構(gòu)成。

隨著溫度的下降，物質(zhì)出現(xiàn)了分化。電子和中微子（neutrino）受電磁力和弱核力的支配，而構(gòu)成原子核的質(zhì)子和中子則由三位一體的被稱(chēng)作夸克（quark）奇異粒子構(gòu)成，受強(qiáng)核力的綁縛。電子、中子、夸克、質(zhì)子、中微子……僅在宇宙大爆炸后的數(shù)秒之間，溫度快速下降的宇宙就生成了截然分明的結(jié)構(gòu)，而且各具特征。但宇宙大爆炸的風(fēng)暴漸弱之后，宇宙間就不再具備解鎖這些原始結(jié)構(gòu)的巨大能量條件，所以從此，至少對(duì)我們?nèi)祟?lèi)而言，上述能量與粒子的不同組合，比如質(zhì)子和電子，就成了某種永恒不朽的東西了。

偶然性與必然性就這樣協(xié)力創(chuàng)造出最初的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。物理學(xué)定律濾掉了多種可能——這是必然性在發(fā)生作用。隨后，偶然性又在剩余的諸種可能中隨機(jī)揀選并重新組合。這就是最初演化的機(jī)理。正如納米物理學(xué)家彼得·霍夫曼（Peter Hoffmann）所說(shuō)：“物理法則的磨礪為之增添了一點(diǎn)兒必然性的色彩，但偶然性才是真正的創(chuàng)造力之源，是后者推動(dòng)著、形塑著宇宙演化。我們周?chē)乃忻谰埃瑥男窍档较蛉湛际腔煦缗c必然協(xié)同創(chuàng)造的結(jié)果。”

最初的原子

宇宙大爆炸之后的幾分鐘之內(nèi)，質(zhì)子與中子發(fā)生了組合配對(duì)，于是，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了。單個(gè)的質(zhì)子是氫原子的原子核部分；成對(duì)的質(zhì)子（與兩個(gè)中子）構(gòu)成氦原子的原子核，此時(shí)的宇宙開(kāi)始搭建最初的原子了。但聚合質(zhì)子要花費(fèi)很多能量，因?yàn)橘|(zhì)子的正電荷彼此排斥，而且由于宇宙大爆炸后溫度迅速下降，所以不可能把很多質(zhì)子聚合到一起構(gòu)成較大的原子核。這也說(shuō)明了我們這個(gè)宇宙的一個(gè)基本特性：差不多四分之三的原子都是氫原子，剩下的大多是氦原子。

此外，還有很多物質(zhì)屬于暗物質(zhì)（dark matter），雖然我們還不大清楚暗物質(zhì)究竟為何物，但我們確知暗物質(zhì)是存在的，因?yàn)樗囊Q定了星系的結(jié)構(gòu)和分布。于是，在大爆炸后的幾分鐘之內(nèi)，我們的宇宙分化成大規(guī)模的暗物質(zhì)云團(tuán)，其中有大量的質(zhì)子和電子的等離子體（plasma），噼啪聲中還有閃亮的光子（photon）穿插其間。如今，等離子體只存在于恒星的內(nèi)核處。

現(xiàn)在，我們稍等片刻，也就是38萬(wàn)年的時(shí)間（其實(shí)差不多是我們?nèi)祟?lèi)在地球上生存總時(shí)間的兩倍呢！）。在這段時(shí)間里，宇宙繼續(xù)降溫。當(dāng)溫度降到10 000℃以下時(shí)，就出現(xiàn)了又一次的相變，就像蒸汽化成水那樣。要理解這次相變，我們還需懂得：熱其實(shí)是原子運(yùn)動(dòng)的一種度量。所有的物質(zhì)粒子在能量的驅(qū)動(dòng)下都在時(shí)刻不停地抖動(dòng)，就像緊張不安的孩子們一樣，而溫度不過(guò)是這種抖動(dòng)的均值。抖動(dòng)是真實(shí)存在的現(xiàn)象。愛(ài)因斯坦在1905年發(fā)表的一篇著名論文中指出，正是抖動(dòng)的原子使空氣中的塵埃粒子出現(xiàn)隨機(jī)波動(dòng)。溫度下降，粒子抖動(dòng)的頻率也降低，直到最終粒子連接到一起。伴隨宇宙溫度的下降，電磁力會(huì)把帶負(fù)電荷的電子推近至帶正電荷的質(zhì)子，直至電子平靜下來(lái)并圍繞質(zhì)子旋轉(zhuǎn)。就這樣，我們有了最初的原子，而原子是我們周?chē)形镔|(zhì)最基本的構(gòu)成要素。

通常，孤立的原子呈中性，因?yàn)槠滟|(zhì)子和電子的正負(fù)電荷彼此抵消。所以，當(dāng)最初的氫原子和氦原子形成時(shí)，宇宙中大部分的物質(zhì)突然變得中性了，躁動(dòng)的等離子體一下子消失不見(jiàn)了。作為電磁力載體的光子可以自由穿行在電中性的原子和暗物質(zhì)霧團(tuán)中。直至今日，天文學(xué)家們依然能夠探測(cè)到這次相變的結(jié)果，因?yàn)閿[脫了等離子體的光子造成了一層薄薄的略帶嗡鳴的背景（即宇宙微波背景輻射），至今仍彌漫于整個(gè)宇宙。

至此，我們的起源故事已經(jīng)突破了第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。此時(shí)，我們有了自己的宇宙。宇宙中有性質(zhì)獨(dú)特的物質(zhì)結(jié)構(gòu)存在。能量和物質(zhì)各具情態(tài)。我們還有了原子。而且宇宙有自身的運(yùn)作規(guī)則。

但證據(jù)何在？

如果你是第一次聽(tīng)到這樣的起源故事，一定會(huì)感到離奇驚悚，但切勿因此而不以為然，因?yàn)槲覀冇写罅康淖C據(jù)予以證明。

認(rèn)定宇宙大爆炸確有其事的第一個(gè)線(xiàn)索是：人們發(fā)現(xiàn)宇宙在加速膨脹。如果宇宙在膨脹，我們從邏輯上就可以假定：宇宙在很久很久以前一定極其微小。我們知道宇宙在膨脹，是因?yàn)槲覀冇袕?qiáng)大的觀測(cè)設(shè)備和技術(shù)，而前述的蒙哥湖人根本不具備，雖然僅憑裸眼，蒙哥湖人也對(duì)天象進(jìn)行了出色的觀測(cè)。

從牛頓的時(shí)代起，大多數(shù)天文學(xué)家都認(rèn)定宇宙是無(wú)限的，因?yàn)槿缛舨蝗唬敲锤鶕?jù)引力定律，所有的物質(zhì)都應(yīng)被吸附到單一的物質(zhì)團(tuán)上，就像集油槽把所有的燃油都吸附到槽里一樣。到了19世紀(jì)，天文學(xué)家們有了更精確的測(cè)量?jī)x器，所以能夠準(zhǔn)確地繪制出太空中恒星和星系的分布圖譜，而此時(shí)的天文圖譜已經(jīng)暗示出一種頗為不同的宇宙圖景。

繪制天文圖譜從星云（nebulae）開(kāi)始，也就是星圖上不時(shí)出現(xiàn)的模糊瘢痕。（現(xiàn)在我們知道了，大多數(shù)星云其實(shí)都是整個(gè)的星系，每個(gè)星系都有數(shù)十億顆恒星）星云距我們有多遠(yuǎn)？它們到底是什么？星云在移動(dòng)嗎？隨著時(shí)間的推移，天文學(xué)家們已經(jīng)學(xué)會(huì)了如何從星云發(fā)出的光中獲取更多關(guān)于恒星的信息。這些信息包括星云距我們有多遠(yuǎn)，以及是在向我們靠近還是遠(yuǎn)離我們。

研究恒星及星云的移動(dòng)，最聰明的辦法是利用多普勒效應(yīng)（因19世紀(jì)奧地利數(shù)學(xué)家克里斯蒂安·安德烈亞斯·多普勒而得名，又譯克里斯琴·多普勒），測(cè)量恒星或星云趨近或遠(yuǎn)離我們的速度。能量以波的形式遷移，而波就像海灘的波浪，也是有頻率的。能量抵達(dá)波谷相當(dāng)有規(guī)律，是可以測(cè)量的。可一旦發(fā)生位移，頻率就會(huì)發(fā)生變化。人下海游泳，然后再浮出水面，那么其遭遇海浪的頻率似乎會(huì)增加。聲波也是一樣。如果一物體，比如摩托車(chē)，向你隆隆駛來(lái)，此時(shí)的音頻會(huì)提升，人耳對(duì)高頻的反應(yīng)是聲音越來(lái)越大。而當(dāng)摩托車(chē)駛過(guò)，隆隆的馬達(dá)聲會(huì)逐漸減弱，因?yàn)榇藭r(shí)的聲波正被拉長(zhǎng)。騎車(chē)的人與摩托車(chē)之間的相對(duì)距離不變，聽(tīng)到的聲音自然是維持同一頻率。多普勒效應(yīng)是指物體彼此趨近或遠(yuǎn)離時(shí)電磁發(fā)射頻率的明顯變化。

上述原理同樣適用于星光。如果恒星或星系趨近地球，那其光波的頻率會(huì)提升。高頻可見(jiàn)光對(duì)人眼呈藍(lán)色，所以我們會(huì)說(shuō)光向電磁光譜的藍(lán)端趨近。但假如光遠(yuǎn)離地球，其光頻會(huì)向光譜的紅端趨近，天文學(xué)家稱(chēng)之為紅移（redshift）。因此，我們可以通過(guò)測(cè)量光頻偏移的幅度得知恒星或星系移動(dòng)的速度。

1814年，年輕的德國(guó)科學(xué)家約瑟夫·馮·夫瑯和費(fèi)（Joseph von Fraunhofer）發(fā)明了世界上第一臺(tái)分光儀（spectroscope），其實(shí)就是一種專(zhuān)業(yè)用的三棱鏡，能夠分解不同頻率的星光，正如同普通的玻璃三棱鏡把光分解成五顏六色的彩虹一樣。夫瑯和費(fèi)研究發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)光的光譜在某些特別的頻段有一些輕微的暗線(xiàn)，就像宇宙的條形碼一般。另有兩位德國(guó)科學(xué)家，古斯塔夫·基爾霍夫（Gustav Kirchhoff）和羅伯特·本生（Robert Bunsen）通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，某些特別的元素發(fā)射或吸收光均有各自不同的頻率。看來(lái)上述暗線(xiàn)是太陽(yáng)外圍溫度較低處不同元素的原子吸收太陽(yáng)核心處發(fā)出的光的不同頻率所致。其結(jié)果是減少了這些頻段能量的吸收，所以在發(fā)射光譜上留下了多條暗線(xiàn)。這種暗線(xiàn)被稱(chēng)作吸收線(xiàn)（absorption lines），而不同元素會(huì)造成不同的吸收線(xiàn)格局。比如，碳和鐵的吸收線(xiàn)就頗為典型。如果星光出現(xiàn)紅移，碳和鐵的吸收線(xiàn)都會(huì)向光譜的紅色端趨近，我們甚至可以準(zhǔn)確測(cè)量其趨近的幅度。對(duì)天文學(xué)家而言，這就相當(dāng)于警察手里的機(jī)動(dòng)車(chē)測(cè)速儀。

20世紀(jì)初，美國(guó)天文學(xué)家維斯托·斯里弗（Vesto Slipher）使用上述探測(cè)技術(shù)吃驚地發(fā)現(xiàn)有大量天體都出現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，也就是說(shuō)：這些天體都在遠(yuǎn)離地球，而且速度很快！這種彼此分離的現(xiàn)象頗令人驚異。其背后的真實(shí)意義究竟是什么？對(duì)此給予明確回答的是美國(guó)另一位天文學(xué)家埃德溫·哈勃（Edwin Hubble），后者對(duì)這些遙遠(yuǎn)的天體與地球的距離進(jìn)行了大量觀測(cè)，此外還結(jié)合了其他眾多發(fā)現(xiàn)。要測(cè)量地球與恒星和星系之間的距離，還是很復(fù)雜的。原則上，照古希臘人的理解，我們可以使用視差（parallax）法，就像尋常的測(cè)量員一樣。在地球繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的數(shù)月間，仔細(xì)觀察夜空中的星星相對(duì)其他星星是否出現(xiàn)移動(dòng)。如果有，就可以用三角尺測(cè)量一下其與地球間的距離。很不幸的是，哪怕是離我們最近的比鄰星（Proxima Centauri）也異常遙遠(yuǎn)（差不多有4光年），所以不借助某種特殊的儀器，根本別想探測(cè)出其是否有動(dòng)靜。就這樣，直到19世紀(jì)，才有天文學(xué)家使用視差法測(cè)定了地球與鄰近星體的距離。但無(wú)論怎么說(shuō)，維斯托·斯里弗研究的星體比這遙遠(yuǎn)得多。

幸運(yùn)的是，在20世紀(jì)初，哈佛天文臺(tái)的天文學(xué)家亨麗愛(ài)塔·勒維特（Henrietta Leavitt）找到了測(cè)定遙遠(yuǎn)星體和星系距離的方法，她使用了一種被稱(chēng)作造父變星（Cepheid variable）的星體作為參照物，因?yàn)檫@種星體的亮度變化極有規(guī)律（北極星就是這樣一種造父變星）。勒維特發(fā)現(xiàn)，造父變星的頻率與星體的亮度（luminosity）之間有某種非常簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而據(jù)此就可以計(jì)算出造父變星的絕對(duì)亮度（absolute brightness）值。接著，比較該變星此前對(duì)地球呈現(xiàn)的視亮度（apparent brightness），就可以計(jì)算出該星體的距離，因?yàn)樾求w的亮度會(huì)伴隨其遠(yuǎn)去的程度而漸趨式微。這一精妙絕倫的技術(shù)即天文標(biāo)準(zhǔn)燭光（astronomical standard candles），為埃德溫·哈勃有關(guān)宇宙的兩大發(fā)現(xiàn)做好了準(zhǔn)備。

20世紀(jì)初，大多數(shù)天文學(xué)家都認(rèn)為整個(gè)宇宙不過(guò)我們銀河系（the Milky Way）這么大。1923年，哈勃使用洛杉磯威爾遜山天文臺(tái)的望遠(yuǎn)鏡——當(dāng)時(shí)世界上最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡——對(duì)太空實(shí)施觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)原以為從屬仙女座星云（Andromeda nebula）的造父變星太過(guò)遙遠(yuǎn)，所以根本不可能是我們這個(gè)星系的一部分。這一觀測(cè)證實(shí)了一些天文學(xué)家的猜測(cè)，即宇宙要比銀河系大得多，是由多個(gè)星系組成的，而不僅僅是我們的銀河系。

不過(guò)，哈勃以造父變星為依托對(duì)大量遙遠(yuǎn)的星體進(jìn)行觀測(cè)，又有了一個(gè)更令人震撼的發(fā)現(xiàn)。1929年，他成功地向世人證明：差不多所有的星系看起來(lái)都在遠(yuǎn)離地球，而且越是距離遙遠(yuǎn)的，其紅移的幅度就越大。換句話(huà)說(shuō)，距離越遠(yuǎn)的物體，其遠(yuǎn)離的速度就越快。這似乎意味著整個(gè)宇宙在膨脹。此前，比利時(shí)天文學(xué)家喬治·勒梅特早有這樣的疑惑，但只不過(guò)是純理論的推測(cè)。勒梅特認(rèn)為：如果宇宙真的是在膨脹，那么在過(guò)去的某個(gè)時(shí)間，它就應(yīng)該是處于高度壓縮的微小空間。勒梅特將這一微小空間稱(chēng)作原始原子（primordial atom）。

大多數(shù)天文學(xué)家對(duì)宇宙膨脹這一說(shuō)法感到震驚，覺(jué)得哈勃的計(jì)算肯定是出現(xiàn)了錯(cuò)誤。就連哈勃本人對(duì)此也沒(méi)有一點(diǎn)兒把握，更何況愛(ài)因斯坦堅(jiān)信宇宙是穩(wěn)態(tài)的，并搬出他的廣義相對(duì)論方程對(duì)穩(wěn)態(tài)宇宙加以證明，還特意添加了一個(gè)所謂宇宙常數(shù)（cosmological constant）的概念。

天文學(xué)家之所以對(duì)此抱懷疑態(tài)度，部分原因還在于哈勃的估算確實(shí)存在一些問(wèn)題，因?yàn)楦鶕?jù)哈勃的計(jì)算，宇宙膨脹大約始于20億年前，而當(dāng)時(shí)的天文學(xué)家早已確知地球和太陽(yáng)系的年齡都比這要大得多。正是出于這個(gè)原因，大多數(shù)天文學(xué)家?guī)资陙?lái)都認(rèn)為哈勃有關(guān)宇宙膨脹的想法很有意思，但卻可能是錯(cuò)誤的。許多人更愿意接受1948年赫爾曼·邦迪（Hermann Bondi）、托馬斯·戈?duì)柕拢═homas Gold）及弗雷德·霍伊爾提出的穩(wěn)恒態(tài)宇宙理論。根據(jù)宇宙穩(wěn)恒態(tài)說(shuō)，很多星系之間的距離確實(shí)是在加大，但與此同時(shí)還創(chuàng)造出了很多新物質(zhì)，所以從大尺度看，宇宙的總體密度是恒定的，形態(tài)也變化不大。

不過(guò)最終，事實(shí)證據(jù)還是更支持宇宙膨脹說(shuō)。20世紀(jì)40年代，同在洛杉磯威爾遜山天文臺(tái)（哈勃曾在此工作）的沃爾特·巴德（Walter Baade）證明：造父變星實(shí)際上有兩種，所以據(jù)其估算的距離就會(huì)出現(xiàn)一定的差別。巴德進(jìn)行了重新計(jì)算，認(rèn)為宇宙大爆炸可能發(fā)生在100多億年以前（目前最精密的估算值是138.2億年前）。這樣一來(lái)，原有的歷史年代問(wèn)題就不是問(wèn)題了。我們現(xiàn)在所能了解到的所有天體的年齡都不超過(guò)138.2億年，這一點(diǎn)完全支持大爆炸宇宙說(shuō)。畢竟，如果說(shuō)宇宙是永恒不變的，那肯定有好多天體的年齡要超過(guò)138億年。

真正可靠的證據(jù)是在20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)的，這就是宇宙微波背景輻射。這一背景輻射是大爆炸后約38萬(wàn)年最初原子形成時(shí)輻射釋放遺留下的。宇宙微波背景輻射可謂宇宙膨脹說(shuō)富有決定意義的證據(jù)。為什么這樣說(shuō)呢？

20世紀(jì)40年代，一些天文學(xué)家和物理學(xué)家對(duì)哈勃的數(shù)據(jù)已經(jīng)有了較深刻的印象，于是便試圖弄清：假如真的發(fā)生了大爆炸，那會(huì)是怎樣一番景象呢？假如萬(wàn)物都被壓縮至一個(gè)原始原子，那最初的宇宙該是什么樣子呢？如果哈勃和勒梅特說(shuō)得不錯(cuò)的話(huà)，那早期宇宙應(yīng)該極端致密且熾熱，而其膨脹至冷卻的速度也肯定非常快。物質(zhì)和能量真處于這種極端條件下又會(huì)如何表現(xiàn)呢？第二次世界大戰(zhàn)期間，制造原子彈的“曼哈頓計(jì)劃”刺激了極高溫條件下的物理研究。20世紀(jì)40年代末，俄裔美籍物理學(xué)家喬治·伽莫夫（George Gamow）運(yùn)用參與“曼哈頓計(jì)劃”的研究所得，開(kāi)始思考宇宙大爆炸后的可能情形。伽莫夫與同事拉爾夫·阿爾弗（Ralph Alpher）預(yù)測(cè)，宇宙大爆炸后肯定會(huì)溫度下降，待到溫度適宜時(shí)，最初的原子才能形成，而原子形成時(shí)還必然伴隨著巨大能量的釋放，而光子也會(huì)擺脫前原子時(shí)代帶電等離子體的束縛，開(kāi)始在電中性的宇宙中穿行。此外，他們還論證說(shuō)，釋放能量的閃光應(yīng)該可以被察覺(jué)到，雖然閃光的頻率伴隨宇宙膨脹會(huì)降至幾乎為零。如果科學(xué)家仔細(xì)觀察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度近乎絕對(duì)零值的輻射從四面八方涌來(lái)。不過(guò)那時(shí)，對(duì)多數(shù)人而言，這種說(shuō)法近乎瘋狂，所以根本沒(méi)有人試圖以整個(gè)宇宙為范圍尋找低溫輻射。

1964年，有科學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)了伽莫夫所謂的輻射閃光。在位于美國(guó)新澤西霍姆德?tīng)柕呢悹枌?shí)驗(yàn)室，有兩位射電天文學(xué)家，阿爾諾·彭齊亞斯（Arno Penzias）和羅伯特·威爾遜（Robert Wilson），當(dāng)時(shí)他們正在建造一個(gè)高精度無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)，以接收人造衛(wèi)星的通信信號(hào)。為消除干擾，他們把接收器冷卻到比絕對(duì)零度高3.5℃的水平，但令人費(fèi)解的是，此時(shí)還有一個(gè)低溫能量釋放的嗡鳴聲存在，而且這個(gè)聲音似乎來(lái)自四面八方，所以不可能是某個(gè)巨大的恒星爆炸所致，這一點(diǎn)他們是知道的。他們于是懷疑故障出在了接收器上，就試圖把棲息在角狀天線(xiàn)上的一對(duì)鴿子驅(qū)離，還清掃了鴿子留下的糞便，可這樣還是無(wú)濟(jì)于事。（那對(duì)可憐的鴿子總想返回天線(xiàn)，最終不得不遺憾地被射殺。）而在不遠(yuǎn)的普林斯頓，羅伯特·迪克（Robert Dicke）正帶領(lǐng)一隊(duì)天文學(xué)家尋找伽莫夫所謂的背景輻射，卻突然聽(tīng)說(shuō)了彭齊亞斯和威爾遜的最新發(fā)現(xiàn)，于是馬上意識(shí)到后者搶占了先機(jī)。兩隊(duì)科學(xué)家決定聯(lián)合撰寫(xiě)論文，講述他們的發(fā)現(xiàn)。他們認(rèn)為，這可能是伽莫夫曾預(yù)測(cè)到的、宇宙大爆炸后的能量釋放所致。

宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)使大多數(shù)天文學(xué)家接受了宇宙大爆炸理論，因?yàn)槠渌碚摱紵o(wú)法解釋這種波及整個(gè)宇宙的輻射現(xiàn)象。類(lèi)似這樣先是奇怪卻最終成功的預(yù)測(cè)是說(shuō)服科學(xué)家的最強(qiáng)有力的方式之一，它能說(shuō)明這一理論是正確的。看來(lái)宇宙是在膨脹，而且真的是發(fā)端于宇宙大爆炸。

時(shí)至今日，有關(guān)宇宙發(fā)端于大爆炸的證據(jù)是壓倒性的，可謂不容置疑。有關(guān)細(xì)節(jié)還需進(jìn)一步研究，但其核心觀念足以成為現(xiàn)代起源故事的第1章。這樣，我們的故事也就啟動(dòng)了。根據(jù)量子物理學(xué)，實(shí)有可自真空起，看來(lái)整個(gè)宇宙發(fā)端于虛無(wú)的確是真的，因?yàn)檫@虛無(wú)充滿(mǎn)潛勢(shì)。