对于宇宙诞生之谜，我们始终在探寻，或许永远也不能得知真相的全貌，但这一过程本身也是一种进步。传统科学界普遍接受的是宇宙大爆炸理论，该理论认为，138亿年前，一个体积极小、密度和温度极高的奇点发生了剧烈的膨胀，从而开启了宇宙的历史。
大爆炸理论一开始被认为是假说，且带有戏谑的意味，出人意料的是，这一理论最终成为主流。尽管这个理论不完美，却能解释很多宇宙现象。例如，哈勃在20世纪20年代观察到的星系红移现象，揭示了宇宙正在膨胀；而宇宙元素丰度、宇宙微波背景辐射等发现都为大爆炸理论提供了支持。
但这个理论也有其软肋。其中最为致命的问题是：那个奇点究竟是何方神圣？它的来源又是什么？
相对论和量子力学是现代物理学的两大基石，它们各自统治着宏观世界和微观世界，然而，当面对奇点时，两者都束手无策。奇点被定义为一个体积无限小的点，其温度和密度无限高。在量子力学的世界里，存在着最微小的单位，即普朗克长度和时间，这两个概念被认为是具有意义的最小单位。
然而，普朗克长度虽小，也大于零。而在量子力学的框架下，任何小于普朗克长度的量都没有实际意义。因此，奇点体积为零的假设在量子力学中是没有意义的。同时，奇点没有时间和空间概念，而我们的世界无论宏观还是微观都存在这两个概念。
此外，奇点的体积被描述为无限小，而密度和温度则是无限高。“无限”这一概念难以用具体事物来描述，而科学探索的对象往往是具体、可描述的事物。因此，一旦涉及“无限”，物理学家们就会陷入困惑。严格来说，“无限”只存在于数学领域，而非科学。
日常生活中，我们接触到的一切都有限度，我们无法真正理解无限的概念。在这种情况下，如何想象一个无限小的奇点突然膨胀形成我们所见的浩瀚宇宙呢？
退一步讲，即便我们忽略奇点的存在方式，更大的问题是：奇点是如何产生的？它能无中生有吗？你可能会觉得这不合常理。然而，宇宙大爆炸理论恰恰认为奇点是“无中生有”的。
可能你会觉得难以置信：凭空出现？这似乎不合逻辑。但即使奇点是凭空出现的，我们还会问：为什么凭空出现？
实际上，“宇宙大爆炸是无中生有”这一观点并不准确。大爆炸之前的宇宙更像是一种“混沌状态”，即“量子混沌状态”。换句话说，在大爆炸之前，就已经存在某种状态或某种事物。
正如一句名言所说：“科学没有终点。”当我们不断追问时，我们将无法找到最终答案，仿佛陷入了自己设置的迷宫。
实际上，这一问题已经超出了科学的范畴，进入了哲学的领域。如果我们不断追问任何问题，最终都会无解，甚至可能陷入矛盾的境地。
借助“哥德尔不完全性定理”，我们可以理解这一点：任何理论都有其局限性，不能自圆其说。换句话说，任何理论最终都会遇到无法解释的问题。
似乎偏离了主题。回到正题：大爆炸之前宇宙的“混沌状态”是什么样的？
我们需要借助量子力学，更准确地说是“量子场论”来回答这一问题。
我们都知道，世间万物都是由最基本的粒子构成，如电子、光子和夸克等。但根据量子场论，这些基本粒子并非世界的最终形态，真正的基础是量子场，而基本粒子不过是量子场量子化的结果。
可以这样理解：在宇宙诞生之初，就充满了各种场，这就是我们前面提到的“混沌状态”。这些场相互交织，并产生相应的基本粒子。例如，光子与电磁场对应，中微子与中微子场对应，电子与电子场对应。按照标准粒子模型，我们知道的62种基本粒子，都与特定的场相对应。所有这些场可以归为三类：费米子场、媒介子场和希格斯场。
费米子场产生基本粒子，如电子和夸克；媒介子场产生传递相互作用力的媒介子，如光子和胶子；而希格斯场产生希格斯粒子，即“上帝粒子”，是质量的来源。
也就是说，场是比基本粒子更基本的存在。那么，场是如何产生基本粒子的？
根据量子场论，所有场最初都处于基态，这是最稳定的状态，通常所说的真空状态，此时场中没有基本粒子。基态的场虽有能量，但能量是最低的。
然而，宇宙总是会有能量波动发生，因为不确定性总是存在的。当处于基态的场发生能量波动时，就会转变为激发态，进而产生对应的基本粒子。不同的场会产生不同的粒子。
也就是说，场的激发与退激对应着粒子的产生与湮灭。同时，不同的场之间也能进行能量交换，从而表现出特定的物理现象。
例如，用量子场论可以很好地解释中子的衰变。中子通过β衰变可以变成质子、电荷和反中微子。用量子场论的解释是，中子场从激发态退回到基态，过程中释放的能量激发了电子场、质子场和中微子场，从而产生了电子、质子和反中微子。
场的基态如同平静的海面，而受到能量波动的场会转变为激发态，仿佛汹涌的海浪，而基本粒子就像是海中的浪花。
量子场论的这种解释，可以看作是“无中生有”的一种形式，这里的“无”并不是指“空无一物”。更重要的是，量子场论使科学家们避免了“奇点”问题，不再需要探讨无穷小的奇点。从量子力学角度来看，这种解释是合乎逻辑的。
量子场论中提到的场的基态与激发态的转变，就是我们常说的“量子涨落”。涨落是随机发生的，就像平静的海面变成波涛汹涌的状态，基本粒子就是在这个过程中产生的。
虽然量子涨落随机产生虚粒子对，这些虚粒子对衍生出来后会迅速消失，把能量归还给真空。但根据量子力学的不确定性诠释，只要时间足够长，任何事情都有可能发生，且一定会发生。因此，经过足够长的时间，虚粒子对没有发生湮灭，反而成功保留下来，变成了基本粒子。
这个过程看似违背了自然法则，实际上并非如此。量子力学的颠覆性使我们不能再用传统思维来理解量子世界。此外，在量子世界里，时间概念是不存在的，因此“足够长的时间”可能只是“一瞬间”！
20世纪80年代，霍金等著名物理学家利用量子引力场论探索了宇宙起源问题，通过“波函数”描述宇宙诞生瞬间的量子状态，并运用费曼的路径积分方法计算出宇宙诞生的概率。
理论上，这种概率很低，但无论如何，事件总会发生。按照这种观点，包括我们自己在内的整个宇宙，不过是一次偶然的“量子涨落”，并且是一次巨大的涨落！
中国古代哲学家老子早在两千多年前就提出了“无中生有”的思想，认为这是宇宙的真相。他在《道德经》中说：“天下万物生于有，有生于无。”这里的“有”像是受到激发的场，而“无”就像是宇宙诞生前的“混沌状态”，充满了处于基态的场。
至此，宇宙诞生的故事就讲完了。
我们不应再纠结于宇宙诞生前的“混沌状态”，也就是“基态的场”是如何来的，因为这个问题无人能答。正如我之前所说，任何问题一旦穷追不舍，最终都会陷入死胡同。
这也是一个矛盾，我们明明知道没有最终的答案，却还是会不断寻找世界的真相。这样的矛盾可能无处不在，也许世界的真相就是一个“矛盾体”！
