深度长文：能量不会凭空出现，宇宙大爆炸的超级能量来自哪里？

上学时我们都学会能量守恒定律，告诉我们能量不会凭空消失，当然也不能凭空出现，只会从一种形式转换为另一种形式。但是，当“能量守恒定律”遇到宇宙起源这个问题时，似乎就行不通了。

主流科学界认为，我们的宇宙起源于宇宙大爆炸，一个体积无限小的奇点突然急剧膨胀，迸发出几乎无限的能量。那么，如此超级能量到底是怎么来的呢？

其实，关于宇宙起源的问题，无论你给出什么答案，最终都不可能让人满意，在逻辑上也是很难自洽的。比如说，宇宙诞生于138亿年前的奇点，那么这个奇点是怎么来的？

你可能会说奇点是A产生的，那么A是怎么来的？你还可以说是B产生的，但是B又是怎么来的......

你会发现，这种思考问题的方式最终一定会走进死胡同！

那么，科学上是如何解释的呢？

以现有的物理定律来看，科学只能解释宇宙大爆炸之后的事情，具体来讲，科学也只能解释宇宙大爆炸发生一个普朗克时间之后的事情，科学并不负责解释之前到底发生了什么。

这到底是为什么呢？

因为普朗克时间是有意义的最小时间单位，小于普朗克时间就没有任何意义了。因此我们对宇宙的认知也只能从宇宙大爆炸发生一个普朗克时间之后开始，之前的“事件”对于我们来讲是没有意义的。

普朗克时间非常短，只有大约10的负44次方秒，这么短暂的时间不要说去感受了，连想象都很难。我们可以打个比方，假如普朗克时间是一秒，那么0.5秒对于我们来讲就是没有意义的，科学家们也只能研究一秒之后的事情。

普朗克时间等于普朗克长度除以光速，而普朗克长度与引力常数，普朗克常数和光速有关。

宇宙大爆炸理论中的奇点，更多的只是数学概念。在物理学上，奇点其实就是所有物理定律都失效的“点”。

但是，以上解释看起来确实很“霸道”，直接无视了最关键的问题：奇点的由来，直接把对奇点的解释视为无意义的事情。很显然，这样的解释很多人肯定不买账。

好在量子力学横空出世，让我们对宇宙起源问题有了更深的认知。这里强调一点，量子力学本身就是违反常识的，非常诡异的，很多量子力学现象并不能用传统的经典力学去理解。

量子力学认为，在足够强大的引力作用下，比如说黑洞的引力，物质会在强引力作用下一直向内坍缩，最终很有可能“坍缩”到另一个维度，比如说高维度。但是高维度到底是什么样的，真的存在吗？目前高维度的概念更多的体现在数学概念上，科学家们并不知道高维度是否真的存在。

而宇宙大爆炸瞬间的奇点可能就是高维度的产物。具体是怎么回事呢？

按照量子力学的诠释，真空中会随机上演量子起伏（量子涨落），也叫量子泡沫，来自高维度超时空的量子泡沫会不断随机出现，当然也有可能出现在我们的宇宙。

这是什么意思呢？简单讲就是，能量仍旧是守恒的，只不过我们宇宙凭空出现的能量，其实是不同维度的能量交换而已。

那么，量子起伏到底是什么呢？

是一种真空中不断衍生出来的能量，这种能量也被称作“真空零点能”。按照量子力学的不确定性诠释，在某一瞬间，真空中会随机衍生出虚粒子对，然后瞬间湮灭消失，整个过程持续的时间非常短。

也就是说，真空中会不断上演虚粒子对，也就是能量的衍生和湮灭。虚粒子对会通过“赊借”能量的方式衍生出来，然后瞬间消失，归还能量。只要整个过程时间持续得足够短，大自然并不反对这种事情发生。

这就好像你手头紧时向亲戚朋友借钱，只要你还钱的速度足够快，就一直能借到钱。

而量子力学的不确定性还有着更深刻的含义，在足够短的一瞬间，任何事情都可能发生，而且只要时间足够长，在足够长时间的某一瞬间，可以发生任何事情，甚至任何完全颠覆我们认知的事情。

说白了，在足够长的时间里，任何事情都会发生，而且一定会发生。

这就意味着，只要时间足够长，在某个瞬间，凭空衍生出来的虚粒子对最终没有湮灭，或许说并不会瞬间湮灭，而是在相当长的时间之后才会湮灭。这样的粒子最终会成为实体粒子，也就是正反粒子，也就是能量，而这种能量就是我们宇宙诞生的基础。

当然，一般情况下，通过量子涨落衍生出来的虚粒子对，即便真的能保留下来，这种能量也是十分微小的。但按照量子力学的不确定性原理，只要时间足够短，能量就可以足够大。于是在某个足够短的时间里，会出现一个极大的量子涨落，衍生出极大的能量，这就是奇点的由来。

说白了，我们的宇宙很可能就是一次极大的量子涨落。当然这种事情发生的概率非常低，而且需要相当长的时间才有可能出现。但在宇宙诞生之前，是没有时间概念的，这意味着我们认为的无限长时间对于量子涨落这种事来讲，可能只是一瞬间。

由于量子涨落是随机的，这意味着既然量子涨落可以形成我们的宇宙，也一定会涨落出更多的其他宇宙，所谓的平行宇宙。

这并不违反量子力学，恰恰也是量子力学不确定性的直接体现。可能你会觉得不可思议，完全不相信这种事情会发生。但正如一开始我所讲的，量子力学本来就是颠覆我们传统认知的理论，我们当然不能用传统眼光去衡量量子力学。

而基础量子力学发展出来的量子场论，与上述观点不谋而合，同时更具体地向我们诠释了宇宙中的基本粒子是如何形成的。

按照量子场论的诠释，绝对的真空是不存在的，真空中都充满了最基本的场，处于基态的场，这些场拥有最低的能量。

按照不确定性诠释，处于基态的场总是会受到扰动成为激发态。打个比方可以这样理解基态场和激发态的场。基态场就像是平静的大海，而激发态的场就像是汹涌澎湃的大海，而基本粒子就是汹涌澎湃的大海溅起的小水珠。

而基态的场受到激发的过程也可以理解为量子涨落的过程，可以涨落出各种基本粒子。与场的种类有关，比如说电子场受到激发可以形成电子，希格斯场受到激发形成希格斯粒子，电磁场受到激发形成光子。

由于场本质来讲就是能量，只不过是相当离散的能量，而受到激发的场形成的基本粒子其实就是“能量包”。也就是说，宇宙的本质其实是能量。

看到这里，或许你应该明白宇宙到底是怎么来的。当然量子力学和量子场论的诠释并不见得一定正确，但起码给了我们很多深层的思考。

当然，正如我一开始所讲，任何问题都不可能找到最终的“源头”，量子场论也是如此，它并没有诠释一开始的基态场到底是怎么来的，为什么一定要存在？

这或许已经不是科学能解释的问题了，又或许我们思考问题的固有模式从一开始就是错的。在我们的固有思维里，凡事必有因，所以我们总是不由自主地强迫自己思考任何事情的起因。

但换一种思维方式：为什么凡事必有因呢？大自然未必要求任何事情一定有原因，只是人类自己制定的大自然法则要求“凡事必有因”而已。

当然，你也可以用哲学来诠释宇宙一开始一定要存在某些东西。从哲学思想来讲，任何事物都是相对的，都必须有对立面的存在，才能凸显出自己。

比如说多与少，好与坏。那么，“无”这种状态势必也需要“有”的存在才能凸显出来。也就是说，“无”和“有”必须同时存在。假设只有“无”，这种“无”也毫无意义，因为没有“有”的存在，你就无法定义“无”！

完！