第一章 時間零點
一、時間荒漠
按照大爆炸宇宙學理論，宇宙起源於一個"奇點"。所謂"奇點"，實際上是一個數學上的描述，這個"奇點"的特徵就是體積無限小，質量無限大，密度無限大，時空麯率無限大。突然有一天，這個"奇點"發生了改變，變得不再是"奇點"，而是産生了時間和空間的結構，在這個時間和空間的結構上，宇宙開始創生。物理學家們形象地稱之為"大爆炸"，這就是所謂"大爆炸宇宙學"的起源。
實際上，上面這些看起來很玄妙、超越我們想象能力的描述，不過是物理學家和數學家用以描述宇宙最初狀態的一種方式。
根據愛因斯坦的廣義相對論，宇宙不是靜止的，而是膨脹的，或者是收縮的。後來的物理學家和天文學家經過天文觀測註意到，在很大的尺度上，各種星係都在離我們遠去。這不但印證了愛因斯坦的理論，而且說明宇宙在膨脹。既然它在膨脹，那麽如果往回想，過去的宇宙一定比現在小；如果繼續推算回去，宇宙在過去的某一個時間，一定是從一個點開始的。物理學家就用我們上面提到的"奇點"來形容這個點。物理學家和天文學家甚至根據宇宙膨脹的速度計算出這個點開始膨脹的時間大約在140億年前。
那麽，人們一定會問，在140億年以前宇宙是什麽樣子的呢？其實，這個問題不用回答。因為衹要奇點存在，時間和空間就不存在。這也許很讓人費解，但這的確是事實。你不用費盡心思去思考這個所謂的"點"是怎麽存在於虛無中的，事實上，所謂的"奇點"就是虛無。沒有時間，沒有空間，什麽都沒有。
我們不妨藉用我國古代思想傢老子《道德經》中的話"道生一，一生二，二生三，三生萬物"、"有物混成，先天地生……吾不知其名，故強字之曰道"來解釋，老子認為宇宙是從"道"演化來的，而"道"就是"無"。哲學從來都和物理學密不可分，這個哲學上的虛無，在物理學的描述中，就是我們說的"奇點"。看起來，早在兩千多年前，中國古代就有了洞悉宇宙秘密的思想傢，甚至在《易經》中也認為"太極"（又稱為氣、道或無）是世界的本原。
好了，"奇點"就是虛無。既然是虛無，實際上使用"點"這個字眼就已經沒有什麽意義了。你可以認為這個虛無是不存在的，也可以認為是無限大的。在這裏，沒有時間的概念，我們不能說虛無存在了多長時間，而衹能說時間的歷史衹有140億年，我們的宇宙衹存在了140億年。
在140億年前，宇宙是一個永恆的、連綿的、無始無終的虛無，是一片時間和空間的荒漠。
一、時間荒漠
按照大爆炸宇宙學理論，宇宙起源於一個"奇點"。所謂"奇點"，實際上是一個數學上的描述，這個"奇點"的特徵就是體積無限小，質量無限大，密度無限大，時空麯率無限大。突然有一天，這個"奇點"發生了改變，變得不再是"奇點"，而是産生了時間和空間的結構，在這個時間和空間的結構上，宇宙開始創生。物理學家們形象地稱之為"大爆炸"，這就是所謂"大爆炸宇宙學"的起源。
實際上，上面這些看起來很玄妙、超越我們想象能力的描述，不過是物理學家和數學家用以描述宇宙最初狀態的一種方式。
根據愛因斯坦的廣義相對論，宇宙不是靜止的，而是膨脹的，或者是收縮的。後來的物理學家和天文學家經過天文觀測註意到，在很大的尺度上，各種星係都在離我們遠去。這不但印證了愛因斯坦的理論，而且說明宇宙在膨脹。既然它在膨脹，那麽如果往回想，過去的宇宙一定比現在小；如果繼續推算回去，宇宙在過去的某一個時間，一定是從一個點開始的。物理學家就用我們上面提到的"奇點"來形容這個點。物理學家和天文學家甚至根據宇宙膨脹的速度計算出這個點開始膨脹的時間大約在140億年前。
那麽，人們一定會問，在140億年以前宇宙是什麽樣子的呢？其實，這個問題不用回答。因為衹要奇點存在，時間和空間就不存在。這也許很讓人費解，但這的確是事實。你不用費盡心思去思考這個所謂的"點"是怎麽存在於虛無中的，事實上，所謂的"奇點"就是虛無。沒有時間，沒有空間，什麽都沒有。
我們不妨藉用我國古代思想傢老子《道德經》中的話"道生一，一生二，二生三，三生萬物"、"有物混成，先天地生……吾不知其名，故強字之曰道"來解釋，老子認為宇宙是從"道"演化來的，而"道"就是"無"。哲學從來都和物理學密不可分，這個哲學上的虛無，在物理學的描述中，就是我們說的"奇點"。看起來，早在兩千多年前，中國古代就有了洞悉宇宙秘密的思想傢，甚至在《易經》中也認為"太極"（又稱為氣、道或無）是世界的本原。
好了，"奇點"就是虛無。既然是虛無，實際上使用"點"這個字眼就已經沒有什麽意義了。你可以認為這個虛無是不存在的，也可以認為是無限大的。在這裏，沒有時間的概念，我們不能說虛無存在了多長時間，而衹能說時間的歷史衹有140億年，我們的宇宙衹存在了140億年。
在140億年前，宇宙是一個永恆的、連綿的、無始無終的虛無，是一片時間和空間的荒漠。
二、時間零點
1．量子漲落
宇宙是從一片時間和空間的虛無中創生的，那麽它是如何從虛無中創生的呢？我們首先要提到的是一個物理學名詞"量子漲落"。
宇宙學是一門綜合性學科。而宇宙創生就直接涉及最前沿的物理學-相對論、量子力學和自組織理論。相對論告訴我們宇宙的膨脹特性，而量子力學則告訴我們宇宙是如何開始的。
量子力學最重要的一個原理就是"測不準原理"，它引申的一個結論就是：任何物質的參數都不能被精確地測量。在我們所處的宏觀世界中，任何東西都有它的參數。例如我們提及一把尺子，總是說類似下面這樣的話：這把尺子在某年某月某日某時刻的長度是1米，寬度是2釐米，厚度是1毫米。這個測量在宏觀世界是當然的結論，但是，一旦我們要非常精確地測定這把尺子的長度時，量子力學卻告訴我們：我們永遠無法在微觀尺度上更精確地測定這把尺子的長度。例如在萬分之一個原子長度的精確度內，我們永遠不能確切地知道這把尺子到底精確到萬分之幾個原子長度。這並非是由於測量工具不夠先進造成的，而是量子力學闡述的一個物理規律。無論人類測量長度的工具精確到何種程度，都無法在萬分之一個原子尺度上精確確定這把尺子的長度。
如果我們換個角度思考這個問題，這把不能被精確測量長度的尺子也可以被認為是長度可以改變的。這個想法很奇怪，但這卻是量子力學最重要的描述方法，就是幾率描述。當我們不能精確確定它到底精確到萬分之幾個原子的長度時，我們就衹能用幾率來描述，例如說它有三分之一的幾率精確到萬分之二個原子長度。幾率通常是數學上的一種說法，但是在物理學規律中，這把尺子的不確定存在方式卻是一個真實的事實。
當這把尺子的長度作萬分之一原子長度的變化時，我們就可以說這把尺子的長度在進行量子漲落。
量子漲落絶不是一個無聊的數學或者文字遊戲，它是一種真實客觀的存在，已經有很多實驗和技術在證明和使用，它是可以計算和測量的。例如，當今科技前沿的量子計算機就是量子漲落規律的一個應用。原子的狀態由於量子效應而呈現不同的情況，當這種情況可以控製和測量時，原子就可以由量子漲落標記為0和1兩個狀態，漲是0而落是1。有了0和1，我們就有可能在原子尺度內建造一臺計算機，因為任何一臺計算機記錄數據的最原始狀態就是0和1。我們現在使用的計算機是用電壓的高和低來標記0和1的狀態，而量子計算機則使用量子漲落。
現在，我們回到宇宙最開始的時間和空間荒漠狀態。荒漠最重要的特徵就是"無"，"無"是一種絶對的狀態，而量子力學拒絶任何絶對的狀態。換句話說，"無"是一種不可能穩定存在，甚至是一種不存在的狀態。正如一把尺子無法保持穩定的狀態一樣，虛無也不能保持穩定。在"無"上面，量子漲落開始發揮它的作用，它打破了荒無邊際的沉默。
1．量子漲落
宇宙是從一片時間和空間的虛無中創生的，那麽它是如何從虛無中創生的呢？我們首先要提到的是一個物理學名詞"量子漲落"。
宇宙學是一門綜合性學科。而宇宙創生就直接涉及最前沿的物理學-相對論、量子力學和自組織理論。相對論告訴我們宇宙的膨脹特性，而量子力學則告訴我們宇宙是如何開始的。
量子力學最重要的一個原理就是"測不準原理"，它引申的一個結論就是：任何物質的參數都不能被精確地測量。在我們所處的宏觀世界中，任何東西都有它的參數。例如我們提及一把尺子，總是說類似下面這樣的話：這把尺子在某年某月某日某時刻的長度是1米，寬度是2釐米，厚度是1毫米。這個測量在宏觀世界是當然的結論，但是，一旦我們要非常精確地測定這把尺子的長度時，量子力學卻告訴我們：我們永遠無法在微觀尺度上更精確地測定這把尺子的長度。例如在萬分之一個原子長度的精確度內，我們永遠不能確切地知道這把尺子到底精確到萬分之幾個原子長度。這並非是由於測量工具不夠先進造成的，而是量子力學闡述的一個物理規律。無論人類測量長度的工具精確到何種程度，都無法在萬分之一個原子尺度上精確確定這把尺子的長度。
如果我們換個角度思考這個問題，這把不能被精確測量長度的尺子也可以被認為是長度可以改變的。這個想法很奇怪，但這卻是量子力學最重要的描述方法，就是幾率描述。當我們不能精確確定它到底精確到萬分之幾個原子的長度時，我們就衹能用幾率來描述，例如說它有三分之一的幾率精確到萬分之二個原子長度。幾率通常是數學上的一種說法，但是在物理學規律中，這把尺子的不確定存在方式卻是一個真實的事實。
當這把尺子的長度作萬分之一原子長度的變化時，我們就可以說這把尺子的長度在進行量子漲落。
量子漲落絶不是一個無聊的數學或者文字遊戲，它是一種真實客觀的存在，已經有很多實驗和技術在證明和使用，它是可以計算和測量的。例如，當今科技前沿的量子計算機就是量子漲落規律的一個應用。原子的狀態由於量子效應而呈現不同的情況，當這種情況可以控製和測量時，原子就可以由量子漲落標記為0和1兩個狀態，漲是0而落是1。有了0和1，我們就有可能在原子尺度內建造一臺計算機，因為任何一臺計算機記錄數據的最原始狀態就是0和1。我們現在使用的計算機是用電壓的高和低來標記0和1的狀態，而量子計算機則使用量子漲落。
現在，我們回到宇宙最開始的時間和空間荒漠狀態。荒漠最重要的特徵就是"無"，"無"是一種絶對的狀態，而量子力學拒絶任何絶對的狀態。換句話說，"無"是一種不可能穩定存在，甚至是一種不存在的狀態。正如一把尺子無法保持穩定的狀態一樣，虛無也不能保持穩定。在"無"上面，量子漲落開始發揮它的作用，它打破了荒無邊際的沉默。