英国牛津大学的量子物理学家弗兰克·克洛斯也同意这个观点,他表示,根据量子理论,不存在“空”这一状态。“空”有精确的初始能量,对不确定的量子世界来说,“空”是一个非常苛刻的要素。相反,真空实际上充满了滚烫的粒子汤,它们在存在之间进进出出。从这个意义而言,包括你、我、月球以及我们宇宙中所有的一切事物都由量子真空受激而产生。
宇宙的起源还有其他解释吗?韦尔切克表示,恐怕没有了,他说:“虚无和充满了各种物质的宇宙之间毫无障碍。”或许,大爆炸是虚无顺其自然的产物。
当然,这也提出了一个问题,大爆炸之前有什么呢?大爆炸持续了多长时间呢?不幸的是,在这点上,基本概念让我们灰头土脸:“以前” 这个概念变得毫无意义。用史蒂芬·霍金的话来说,这些问题就像问南极之南是什么一样。
即便如此,有来自于虚无这一想法可能会引发一个更令人抓耳挠腮的后果,那就是:或许虚无本身就不可能存在。
为什么这么说呢?量子不确定性使时间和能量之间达到了平衡,因此,持续时间很长的事物拥有的能量一定很少。这就可以解释一个问题:我们的宇宙持续了数十亿年——在这么长的时间内,星系得以形成,生命进化为能对其存在性进行提问的双足动物,因此,宇宙的总能量一定很低。
这也符合人们对早期宇宙的普遍认识:大爆炸之后,时空经历了一个突如其来的膨胀。这短时期的迅猛膨胀——暴胀为宇宙填充了巨大的能量。但是,爱因斯坦的广义相对论告诉我们,更多的时间—空间也意味引力更大。引力产生的拉力代表让宇宙膨胀的负能量,其能抵消暴胀产生的正能量——宇宙从虚无中产生,这种正能量不可或缺。麻省理工学院的宇宙学家阿兰·古斯表示:“我想要说的是,宇宙是最后的免费午餐。”古斯于30年前提出了暴胀理论。
过去,物理学家们担心,万事万物从虚无中产生会违背很多物理学法则,比如能量守恒定律。但是,如果存在着初始能量来使其守恒,问题自然烟消云散。并且,从虚无中产生一个宇宙不仅变得似乎可行,而且还是可能的。古斯说:“可能更好的表达方式是,有即是无。”
然而,上述种种解释还是无法让我们摆脱困境。我们对于宇宙万物生成的理解依赖物理学法则的合理性,尤其依赖量子不确定性的合理性。但是,那意味着,在宇宙存在之前,物理学法则就已经被编织入宇宙的“衣料”中。那么,物理学法则如何能超出时空而毫无理由地存在呢?或者,换句话说,为什么有一些不是虚无的事物事先就存在呢?
3.为什么宇宙刚好适合我们生活?
如果让原子核胶着在一起的强核力(最强的一种作用力,有效距离亦最短,它负责将夸克结合成质子、中子等粒子以及将质子与中子结合成原子核)再强大百分之几,在不到一秒钟的时间内,太阳这样的恒星内部的氢燃料就会燃烧殆尽。如果那样,太阳系爆炸的时间可能发生得更早,那么,生命就不会出现在地球上。
如果弱核力(造成放射性原子核或自由中子衰变的短程力,它负责放射性现象,只作用于自旋为1/2的物质粒子,而对诸如光子、引力子等自旋为0、1或2的粒子不起作用)再微弱百分之几,构成我们所处世界中的大部分物质的重元素将不会存在,更不用说人类自身了。
如果重力比现在再微弱一点点,它将无法有效地挤压太阳的内核核心从而点燃核反应制造出太阳光;如果重力再强一点,太阳内的燃料早在数十亿年前就已燃烧殆尽,人类同样也不会出现。
在物理学法则中,这样为了生命的出现而严丝合缝刚刚好的例子似乎随处可见。自然界中很多必须的参数——基本力的强度和基本粒子的质量似乎都经过了“精调”,“刚好适合”生命出现。宇宙似乎就是为了人类的出现而存在一样。
那么,为什么会如此呢?一种可能性是:一个超级存在——“造物主”对宇宙进行了精调。尽管有很多人喜欢这种简单的解释,但迄今为止,科学家似乎还没有找到充分的证据来证明这一点。另一个可能性是,宇宙没有任何其他选择。宇宙就是如此,而我们刚好就身处于这样一个与生命相契合的法则所统治的宇宙中。