剎那間，一個光輝的時刻來到了，其速度之快，範圍之廣，無法用言語來形容，奇點有了天地之大，有了無法想像的空間。這充滿活力的第一秒鐘（許多宇宙學家將花費畢生的精力來將其分割成越來越小部分的1秒鐘）產生了引力和支配物理學的其他力。不到1分鐘，宇宙的直徑已經有1600萬億公里，而且還在迅速擴大。這時候產生了大量熱量，溫度高達1000萬攝氏度，足以引發核反應，其結果是創造出較輕的元素--主要是氫和氦，還有少量鋰（大約是1000萬個原子中有1個鋰原子）。3分鐘以後，98％的目前存在的或將會存在的物質都產生了。我們有了一個宇宙。這是個美妙無比的地方，而且還很漂亮。這一切都是在大約做完一塊三明治的時間里形成的。

現在，請你想像一下，假如你能（你當然不能）把一個質子縮小到它正常大小的十億分之一，放進一個極小的空間，使它顯得很大，然後，你把大約30克物質裝進那個極小極小的空間。很好，你已作好創建一個宇宙的準備。

我要說，到目前為止，一切都恰到好處。從長遠來說，引力也許會變得稍強一點；有朝一日，它可能阻止宇宙膨脹，讓自己將自己壓癟，最後坍縮成又一個奇點，整個過程很可能重新開始。另一方面，引力也許會變得過弱，那樣的話，宇宙會永遠地膨脹，直到一切都互相遠離，不再可能發生實質性的相互作用，於是宇宙就成為一個非常空曠獃滯而又沒有生命的地方。第三種可能是，引力恰如其分--就是宇宙學所謂的"臨界密度"--它把宇宙控制在一個恰當的範圍，使事物永遠繼續下去。宇宙學家有時輕浮地把這稱之為"金髮姑娘效應"--一切都處於恰如其分的狀態。（需要說明的是，這三種可能出現的宇宙分別叫做封閉式宇宙、開放式宇宙和扁平式宇宙。）大家遲早會想到一個問題，那就是，假設你來到宇宙邊緣，把頭伸出簾幕，那會發生什麼？你的頭會在什麼地方(要是它不再是在宇宙里的話)？你會看到對面是什麼？回答是令人失望的：你永遠也到不了宇宙的邊緣。倒不是因為去那裡要花很長時間--雖然沒錯兒，的確要花很長時間--而是因為，即使你沿著一條直線往外走，不停地堅持往外走，你也永遠到不了宇宙的邊緣。恰恰相反，你會回到起始的地方（到了這種地步，你很可能會灰心喪氣，放棄這種努力）。其原因是，按照愛因斯坦的相對論（我們屆時將會講到），宇宙是彎曲的。至於怎麼彎曲，我們也不大能想像出來。眼下，你只要知道，我們並不是在一個不斷膨脹的大氣泡里飄浮，這就足夠了。確切點說，空間是彎曲的，恰好使其無限而又有限。恰當地說，甚至不能說空間在不斷膨脹，這是因為，正如諾貝爾獎獲得者、物理學家史蒂文·溫伯格指出的："太陽系和星系不在膨脹，空間本身也不在膨脹。"倒是星系在飛速彼此遠離。這對直覺都是一種挑戰。ｈttpｓ://reaｄ•9９ｃsw•ｃｏｍ生物學家J.B.S.霍爾丹有一句名言："宇宙不僅比我們想像的要古怪，而且比我們可能想像的還要古怪。"

他們的名字分別叫做阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜。1965年，他們在美國新澤西州霍爾姆德爾的貝爾實驗室，想要使用一根大型通信天線，可是不斷受到一個本底雜訊--一種連續不斷的蒸汽般的噝噝聲的干擾，使得實驗無法進行下去。那個雜訊是一刻不停的，很不集中的。它來自天空的各個方位，日日夜夜，一年四季。有一年時間，兩位年輕的天文學家想盡了辦法，想要跟蹤和除去這個雜訊。他們測試了每個電器系統。他們重新組裝了儀器，檢查了線路，察看了電線，撣掉了插座上的灰塵。他們爬進拋物面天線，用管道膠布蓋住每一條接縫，每一顆鉚釘。他們拿起掃帚和抹布再次爬進拋物面天線，小心翼翼地把他們後來在一篇論文中稱之為"白色電介質"的、用更通常的說法是鳥糞的東西掃得乾乾淨淨。可是他們的努力絲毫不起作用。

根據古思的理論，在一千億億億億億分之一秒之內產生了引力。又過了極其短暫的時刻，又產生了電磁以及強核力和弱核力--物理學的材料。之後，又很快出現了大批基本粒子--材料的材料。從無到有，突然有了大批光子、質子、電子、中子和許多別的東西--根據標準的大爆炸理論，每種達1079-1089個之多。

彭齊亞斯和威爾遜聽到的雜訊，正是伽莫夫所假設的。他們已經找到了宇宙的邊緣，至少是宇宙150億光年以外的可見部分。他們在"觀望"第一批質子--宇宙中最古老的光--果然不出伽莫夫所料，時間和距離已經將其轉變成了微波。艾倫·古思在他的《不斷膨脹的宇宙》一書中提出一種類比，有利於擺正這一發現的位置。要是你把觀望宇宙深處比做是在美國紐約帝國大廈的100層上往下看（假設100層代表現在，街面代表大爆炸的時刻），那麼在彭齊亞斯和威爾遜發現那個現象的時候，已經有人發現的最遠的星系是在大約60層，最遠的東西--類星體--是在大約20層。彭齊亞斯和威爾遜的發現，把我們對宇宙可見部分的認識在大廳的地板上推進了約1厘米。

英國皇家天文學家馬丁·里斯認為，有許多個宇宙，很可能是無數個，每個都有不同的特性，不同的組合，我們只是生活在一個其組合的方式恰好適於我們存在的宇宙里。他以一家大服裝店作為例子來進行類比："要是服裝品種很多，你就不難挑到一件合身的衣服。要是有許多宇宙，而每個宇宙都由一套不同的數據控制，那麼就會有一個宇宙，它的一套特定的數據適合於生命。我們恰好在這樣的一個宇宙里。"

我當然估計到，你希望創建一個會膨脹的宇宙。不過，要是你願意創建一個比較老式而又標準的大爆炸型宇宙，你還需要別的材料。事實上，https://read.99csw.com你需要收集現有的一切東西--從現在到宇宙創建之時的每個粒子--把它塞進一個根本談不上大小的極小地方。這就是所謂的奇點。

無論哪種情況，準備好來一次真正的大爆炸。很自然，你希望退避到一個安全的地方來觀察這個奇觀。不幸的是，你無處可以退避，因為奇點之外沒有任何地方。當宇宙開始膨脹的時候，它不會向外擴展，充滿一個更大的空間。僅有的空間是它一面擴展一面創造的空間。

為了解釋空間是彎曲的，人們經常提出一個類比，他們試圖想像，有個來自平面宇宙、從來沒有見過球體的人來到了地球。不管他在這顆行星的表面上走得多遠，他永遠也走不到邊。他很可能最終回到始發地點。他當然會稀里糊塗，說不清這是怎麼一回事。哎呀，我們在空間的處境，跟那位先生的處境完全相同。我們只是糊塗得更厲害罷了。

它們都處於同一平面。它們都在沿同一方向轉動......你要知道，這真是完美無缺的，這真是不可思議的，這幾乎是很神奇的。--天文學家傑弗里·馬西對太陽系的描述

最後，他提出了膨脹理論。該理論認為，在爆炸后的剎那間，宇宙突然經歷了戲劇性的擴大。它不停地膨脹--實際上是帶著自身逃跑，每10－34秒它的大小就翻一番。整個過程也許只持續了不到10－30秒--也就是一百萬億億億分之一秒--但是，宇宙從手都拿得住的東西變成了至少10億億億倍大的東西。膨脹理論解釋了使我們的宇宙成為可能的脈動和旋轉。要是沒有這種脈動和旋轉的話，就不會有物質團塊，因此也就沒有星星，而只有飄浮的氣體和永恆的黑暗。

如同你找不著宇宙的邊緣一樣，你也不可能站在宇宙的中心，說："宇宙就是從這兒開始。這是一切的最中央。"我們大家都在一切的最中央。實際上，我們對此缺少把握。我們無法用數學來加以證實。科學家們只是推測，我們確實是在宇宙的中央--想一想，這會意味著什麼--但是，這種現象對所有地方的所有觀察者來說都是一樣的。不過，我們真的沒有把握。

據我們所知，自形成以來，宇宙只發展到光走了幾十億年那麼遠的距離。這個可見的宇宙--這個我們知道而且在談論的宇宙--的直徑是1.5億億億（即1 500 000 000 000 000 000 000

他們不知道，就在50公里以外的普林斯頓大學，一組以羅伯特·迪克為首的科學家正在設法尋找的，就是這兩位天文學家想要除去的東西。普林斯頓大學的研究人員正在研究20世紀40年代在蘇聯出生的天文物理學家喬治·伽莫夫提出的假設：要是你看到空間深處，你就會發現大爆炸殘留下來的某種宇宙背景輻射。伽莫夫估計，那種輻射穿過茫茫的宇宙以後，便會以微波的形式抵達地球。在新近發表的一篇論文中，他甚至提出可以用一種儀器達到這個目的，這種儀器就是霍爾姆德爾的貝爾天線。不幸的是，無論是彭齊亞九-九-藏-書斯和威爾遜，還是普林斯頓大學小組的任何專家，都沒有看過伽莫夫的論文。

當然，有大量的事情我們不知道，還有大量的事情我們現在或在過去很長時間里以為自己知道而其實並不知道。連大爆炸理論也是不久以前才提出來的。這個概念自20世紀20年代以來一直很流行，是一位名叫喬治·勒梅特的比利時教士兼學者首先提出了這種假設。但是，直到20世紀60年代中，這種理論才在宇宙學界活躍起來。當時，兩位年輕的射電天文學家無意中發現了一種非同尋常的現象。

這個重大時刻的發生時間還是個有點爭議的問題。宇宙到底是在100億年以前形成的，還是在200億年以前形成的，還是在100億年到200億年之間形成的，這個問題宇宙學家已經爭論很長時間。大家似乎越來越贊成大約137億年這個數字。但是，我們在後面將會進一步看到，這種事情是極難計算的。其實，我們只能說，在那十分遙遠的過去，在某個無法確定的時刻，由於不知道的原因，科學上稱之為t=0的時刻來到了。我們於是踏上了旅程。

里斯認為，我們的宇宙受到6個數據的支配，要是哪個值發生哪怕是非常細微的變化，事物就不可能是現在的這個模樣。比如，現在的宇宙若要存在，就要求氫以準確而較為穩定的方式--說得具體一點，要以將千分之七的質量轉化為能量的方式--轉化為氦。要是那個值稍稍低一點--比如從千分之七降至千分之六--那麼就不可能發生轉化：宇宙只會由氫組成。要是那個值稍稍高一點--高到千分之八--結合就會不間斷地發生，氫早已消耗殆盡。無論是哪種情況，只要這個數據稍有變動，我們所知的而又需要的宇宙就不會存在。

000億光年，但有可能是從任何大小直至無窮大--安排得非常完美，為恆星、星系和其他複雜體系的創建準備了條件。

很長時間以來，大爆炸理論有個巨大的漏洞，許多人對此感到不解--那就是，它根本無法解釋我們是怎麼來到這個世界上的。雖然存在的全部物質中有98％是大爆炸創造的，但那個物質完全由輕的氣體組成：我們上面提到過的氦、氫和鋰。對於我們的存在至關重要的重物質--碳、氮、氧以及其他一切，沒有一個粒子是宇宙創建過程中產生的氣體。但是--難點就在這裏--若要打造這些重元素，你卻非要有大爆炸釋放出來的那種熱量和能量不可。可是，大爆炸只發生過一次，而那次大爆炸沒有產生重元素。因此，它們是從哪兒來的？有意思的是，找到這個問題答案的人卻是一位壓根兒瞧不起大爆炸理論的宇宙學家，他還創造了大爆炸這個詞來加以諷刺挖苦。

我們很快就會講到他。不過，在討論我們怎麼來到這裏之前，我們先花幾分鐘時間來考慮一下到底什麼是"這裏"，這也許是很值得的。

有人認為，那個奇點也許是早年業已毀滅的宇宙的殘餘--我們的宇宙只是一系列宇宙中的一個。這些宇宙周而復始，不停地擴大和毀滅，就像一台ｒｅａｄ•9９csw•cｏm制氧機上的氣囊。有的人把大爆炸歸因於所謂的"偽真空"，或"標量場"，或"真空能"--反正是某種物質或東西，將一定量的不穩定性帶進了當時的不存在。從不存在獲得某種存在，這似乎不大可能，但過去什麼也不存在，現在有了個宇宙，事實證明這顯然是可能的。情況也許是，我們的宇宙只是眾多更大的、大小不等的宇宙的部分，大爆炸到處不停地發生。要不然也許是，在那次大爆炸之前，時間和空間具有某種完全不同的形式--那些形式我們非常不熟悉，因此無法想像--大爆炸代表某個過渡階段，宇宙從一種我們無法理解的形式過渡到一種我們幾乎可以理解的形式。"這與宗教問題很相似。"斯坦福大學的宇宙學家安德烈·林德博士2001年對《紐約時報》的記者說。

順便說一句，來自宇宙本底輻射的干擾，我們大家都經歷過。把你的電視機調到任何接收不著信號的頻道，你所看到的鋸齒形靜電中，大約有1％是由這種古老的大爆炸殘留物造成的。記住，下次你抱怨接收不到圖像的時候，你總能觀看到宇宙的誕生。

此後不久，《天體物理學》雜誌刊登了兩篇文章：一篇為彭齊亞斯和威爾遜所作，描述了聽到噝噝聲的經歷；另一篇為迪克小組所作，解釋了它的性質。儘管彭齊亞斯和威爾遜並不是在尋找宇宙的本底輻射，發現的時候也不知道是什麼東西，也沒有發表任何論文來描述或解釋它的性質，但他們獲得了1978年諾貝爾物理學獎。普林斯頓大學的研究人員只獲得了同情。據丹尼斯·奧弗比在《宇宙孤心》一文中說，彭齊亞斯和威爾遜都不清楚自己這一發現的重要意義，直到看到《紐約時報》上的一篇報道。

000）公里。但是，根據大多數理論，整個宇宙--有時候稱之為超宇宙--還要寬敞得多。根據里斯的說法，到這個更大的、看不見的宇宙邊緣的光年數，不是"用10個0，也不是用100個0，而是用幾百萬個0"來表示。簡而言之，現有的空間比你想像的還要大，你不必再去想像空間外面還有空間。

從我們的角度來看，令人不可思議的是，這個結果對我們來說是那麼完美。只要宇宙的形式稍稍不同--只要引力稍稍強一點或弱一點，只要膨脹稍稍慢一點或快一點--那麼，也許就永遠不會有穩定的元素來製造你和我，製造我們腳底下的地面。只要引力稍稍強一點，宇宙本身會像個沒有支好的帳篷那樣塌下來，也就沒有恰到好處的值來賦予自己必要的大小、密度和組成部分。然而，要是弱了一點，什麼東西也不會聚集在一起。宇宙會永遠是單調、分散、虛空的。

雖然人人都稱其為大爆炸，但許多書上都提醒我們，不要把它看做是普通意義上的爆炸，而是一次範圍和規模都極其大的突然爆炸。那麼，它的原因是什麼？

彭齊亞斯和威爾遜仍然找不到雜訊的原因，便打電話給普林斯頓大學的迪克，向他描述了https://read.99csw.com他們遇到的問題，希望他能作出一種解釋。迪克馬上意識到兩位年輕人發現了什麼。"哎呀，好傢夥，人家搶在我們前面了。"他一面掛電話，一面對他的同事們說。

質子是原子極其微小的組成部分，而原子本身當然也小不可言。質子小到什麼程度？像字母"i"上的點這樣大小的一滴墨水，就可以擁有約莫5000億個質子，說得更確切一點，要比組成1.5萬年的秒數還多。因此，起碼可以說，質子是極其微小的。

大爆炸理論並不是關於爆炸本身，而是關於爆炸以後發生的事。注意，是爆炸以後不久。科學家們做了大量計算，仔細觀察粒子加速器里的情況，然後認為，他們可以回顧爆炸發生10－43秒之後的情況，當時宇宙仍然很小，要用顯微鏡才看得見。對於每個出現在我們面前的非同尋常的數字，我們無須把自己搞得頭昏腦漲，但有時候也許不妨理解一個，只是為了不忘其難以掌握、令人驚奇的程度。於是，10－43秒就是0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 1秒，或者是一千億億億億分之一秒。我們知道的或認為知道的有關宇宙初期的大部分情況，都要歸功於一位年輕的粒子物理學家於1979年首先提出的膨脹理論。他的名字叫艾倫·古思，他當時在斯坦福大學工作，現在任職于麻省理工學院。他當時32歲，自己承認以前從沒有作出過很大的成績。要是他沒有恰好去聽那個關於大爆炸的講座的話，很可能永遠也提不出那個偉大的理論。開那個講座的不是別人，正是羅伯特·迪克。講座使古思對宇宙學，尤其是對宇宙的形成產生了興趣。

把奇點看成是一個懸在漆黑無邊的虛空中的孕點，這是很自然的，然而是錯誤的。沒有空間，沒有黑暗。奇點四周沒有四周。那裡沒有空間供它去佔有，沒有地方供它去存在。我們甚至無法問一聲它在那裡已經多久--它是剛剛產生的，就像個好主意那樣，還是一直在那裡，默默地等待著合適的時刻的到來。時間並不存在。它沒有從過去產生這一說。

於是，我們的宇宙就從無到有了。

有的專家之所以認為也許有好多別的大爆炸，也許有幾萬億次大爆炸，分佈在無窮無盡的永恆里，這就是原因之一；我們之所以存在於這個特定的宇宙，是因為這個宇宙適合於我們的存在。正如哥倫比亞大學的愛德華·P.特賴恩所說："要回答它為什麼產生了，我的敝見是，我們的宇宙只是那些不時產生的東西之一。"對此，古思補充說："雖然創建一個宇宙不大可能，但特賴恩強調說，誰也沒有統計過失敗的次數。"

無論怎麼努力，你都永遠也想像不出質子有多麼微小，佔有多麼小的空間。它實在太小了。

這麼大的數量當然是難以理解的。我們只要知道，剎那間，我們有了一個巨大的宇宙，這就夠了--根據該理論，這個宇宙是如此之大，直徑至少有1