前言
为什么有物而不是空无

不论是美梦还是噩梦，我们所体验的就是这个世界本身的样子，我们必须清醒地活着。我们生活在一个科学无处不在的世界里，这个世界既完整又真实。我们不能将它视为一场比赛，简单地选择其中一边。

——雅各布·布朗诺夫斯基

为了充分表达我的观点，在本书的开头我就必须承认，我不认同创世需要由一个创世者来实现这样的观点，尽管这个观点是世界上各种宗教的基础。美丽而神奇的事物每天都会突然出现，从寒冬清晨飘落的雪花，到夏日午后阵雨带来的彩虹。然而，除了少数例外，没有人会认为每一个这样美好的事物都是创世者充满爱心地、细致地、“人为地”创造的。大多数人都和科学家们一样，乐于在力所能及的范围之内，使用简单而优雅的物理定律来解释雪花和彩虹是如何出现的。

当然，人们自然会提出这样的问题：“物理定律来自哪里？”或者更具体地问：“是谁创造了这些定律？”即使有人可以回答第一个问题，提问者也经常会追问“但是那又是从哪里来的”，或者“是谁创造了它”，等等。

最终，许多博学多思的人会被迫选择一个明显需要“第一因”（First Cause）的思路，就像柏拉图、阿奎那或现代罗马天主教会所主张的那样，设想一些神圣的存在，即创世者创造了现在和未来所有的一切，这个创世者是某个人或物，是永恒并且无处不在的。

尽管提出了第一因，问题仍会接踵而至：“又是谁创造了创世者？”到最后，争论是存在一个永恒的创世者，还是存在一个没有创世者的永恒宇宙又有什么区别？

这些争论总是让我想起一个著名的故事，故事的主角是一位专家，这位专家有时被说成是伯特兰·罗素（Bertrand Russell），有时被说成是威廉·詹姆斯（William James）。他在做关于宇宙起源的讲座时突然受到一位女士的反驳。这位女士认为世界由一只巨大的乌龟驮在背上，而这只乌龟由另一只驮着，然后由另一只……还有更多的乌龟一只驮着一只！但某种通过无限回归产生自己本身的创造性的力，或者一些想象中的比乌龟力量更大的力，并不会让我们更接近于宇宙的本源。这种无限回归的隐喻实际上可能更接近宇宙诞生的真实过程，只不过这不是单单一个创世者就能解释的。

认为上帝可以为一切负责的观点似乎可以避免无限回归的问题，但是在这里我要引用我的口头禅：无论我们喜欢与否，宇宙就是这样。创世者是否存在与人们的意愿无关。一个没有上帝或目的的世界可能看起来很残酷甚至毫无意义，但是不能仅仅由于这样的理由就要求上帝真实存在。

同样，我们可能无法轻易地理解无穷，尽管数学——这个来自人类思想的产物能很好地处理它们，但这并不表示无穷不存在。宇宙在空间或时间上可能是无穷的。或者，正如理查德·费曼（Richard Feynman）曾经指出的，物理定律就像一个无限分层的洋葱，在我们探索新的尺度时，新的定律会开始起作用，只是我们无从知晓！

2 000多年以来，人们一直在追问：“为什么有物而不是空无？”以反驳这样一个命题：宇宙，一个包含了恒星、星系、人类……的巨大复杂系统，或许并不是产生于某种设计或某种意图或目的。虽然这通常被视为一个哲学或宗教问题，但它首先是一个关于自然界的问题。所以，要想解决这个问题，最恰当的手段当然是科学。

写这本书的目的很简单——我想展示一下现代科学是如何以各种不同的方式回答“为什么有物而不是空无”这样的问题。目前所获得的答案表明无中生有并不是问题。这个答案来源于惊人却又优美的实验观测结果以及构成现代物理学主要基础的理论。宇宙的诞生要求万物要无中生有。而且，所有迹象都表明这可能就是宇宙诞生的方式。

我要在这里强调“可能”这个词，因为我们也许永远都没无法获得足够的证据来明确地回答这个问题。但是，一个无中生有的宇宙是合理的，这一事实无疑是重要的，也是显而易见的。

在进一步展开讨论之前，我想对“空无”这个概念做一些说明。因为据我所知，在公共论坛上讨论这个问题时，最让那些与我持有不同观点的哲学家和神学家生气的是，作为一个科学家，我认为自己并不真正理解“空无”这个概念。

一些神学家坚持说，“空无”根本不是我所讨论的事物。他们朦胧地认为空无就是“不存在的”。这让我想起了自己在最开始与神创论者辩论时，为图尝试定义“智慧设计”所做的努力。当时，随着讨论逐渐深入，我发现除了界定什么不是“智慧设计”以外，这个词根本就没有什么明确的定义。“智慧设计”不过是一把反对进化的保护伞。同样，一些哲学家和许多神学家定义和重新定义的“空无”，不同于科学家目前所做的任何一种描述。

但在我看来，这意味着大部分神学和一些现代哲学在智力上的彻底失败。因为毫无疑问，“空无”就像“有物”一样无力，特别是如果被定义为“缺少某物”，那么我们理应准确地了解这两个量的物理性质。没有科学，任何定义都只是文字游戏。

一个世纪以前，有人用“空无”指代纯粹的真空，没有真正的物质实体，这几乎没有争议。但是，20世纪的研究结果表明，在我们更多地了解大自然如何运作之前，真空实际上远远不是我们假定的不可侵犯的空无。现在，宗教评论家告诉我，我不能将真空称为“空无”，而应该称之为“量子真空”，将其与哲学家或神学家心中理想化的“空无”区分开来。

那就这样吧。但是，如果我想将“空无”描述为没有空间和时间本身呢？这样可以吗？我猜测他们可能又会与我争论不休。如果我说，我们现在已知，空间和时间本身可以自发地出现，因此“空无”也不是真正的一无所有。他们可能又要说，逃离“真正的”空需要神性，而“空无”在神谕中被定义为“唯有上帝能造物的地方”。

还有一些和我辩论过这类问题的人也曾提出，如果有造物的“潜能”，那就不是真正的空无。当然，如果有赋予这种潜能的自然规律存在，也不是真正的空无。这样一来，即使我认为辩说自然规律本身也是自发出现的，也不够有说服力，因为能从中产生出规律的任何系统都不是真的空无。

这是“一只驮着一只的乌龟”吗？我不这么认为。但是乌龟理论显然更诱人，因为科学正在以让人不太舒服的方式改变着人们的思考内容。当然，这是科学的目的之一。在苏格拉底时代，人们可能将其称为“自然哲学”。缺乏舒适性意味着我们正踩在新发现的门槛上。当然，援引“上帝”来避免各种“怎么会这样”的难题只是一种思想上的懒惰。毕竟，如果没有创造的潜力，那么上帝也不可能创造任何东西。宣称上帝存在于自然之外，就能够避免无限回归，这样的主张更是花言巧语。因此，造物的“潜能”并不是能无中生有的“空无”的一部分。

这里我真正想要表明的是科学已经改变了人们的思考内容。因此关于空无本质的这些抽象和无用的辩论已被替换为能描述宇宙实际起源的有用的、可操作的内容。我还将解释这一观点对人类现在和将来可能产生的影响。

科学一直在极为有效地增进着我们对自然的理解，因为科学观基于三个主要原则：第一，遵循证据，不论它指向何方；第二，如果提出一个理论，就必须愿意尝试证明它是错误的，就像尝试证明它是正确的一样；第三，真理的终极仲裁者是实验，而不是从信仰中得到的精神慰藉，也不是某个理性模型形式上的美丽或优雅。

我在这里将要描述的实验结果不仅恰逢其时，而且出乎意料。科学所描绘的宇宙演化过程比任何人类杜撰出的启示图像或富有想象力的故事都要更精彩、更迷人。大自然所带来的惊喜远远超出人类的想象。

在过去的20年间，宇宙学、粒子理论和引力的一系列令人兴奋的进展完全改变了我们对宇宙的看法，使我们对其起源和未来的理解产生了惊人而又深刻的变化。因此，如果你能接受“空无”这个双关语，那么空无将是最有趣的写作对象。

这本书的真正灵感不是源自消除神话或攻击信仰，而是我渴望庆祝人类获取新知以及描述那绝对令人惊奇的迷人宇宙。

我们的探索将带领人们开始一段旋风般的旅程，到达膨胀宇宙的最远端，从大爆炸的最初时刻到遥远的未来，并将展示过去一个世纪中物理学领域最惊人的发现。

的确，现在写这本书的直接动机源自我们对宇宙的一个极为重要的发现。它在过去30年的时间里驱使我投身科学研究，并得出了惊人的结论：宇宙中的大部分能量存在于某种神秘的、现在还无法解释的形式中，渗透在整个空间。可以认真地说，这个发现改变了现代宇宙学的研究内容。

一方面，这一发现有力地支持了宇宙起源于绝对空无的观点。另一方面，它也促使我们重新思考可能影响宇宙演化过程的许多假设，以及最终，自然界的规律是否为真正根本的问题。而这些思考，都有助于我们更好地、更容易地去理解为什么有物而不是空无这一问题。

写作本书的缘由最早可以追溯到2009年10月。当时我在洛杉矶进行了一次同样题目的讲座。令我吃惊的是，理查德·道金斯基金会（Richard Dawkins Foundation）所录制的讲座视频在YouTube播出时造成了一阵轰动。到目前为止，这段视频已经有超过150万次的观看记录，并且其中的部分内容被无神论者和有神论团体在他们的辩论中反复使用。

由于人们对这一主题有着明确的兴趣，也由于在我的演讲之后网络和各种媒体上的一些令人困惑的评论，我认为值得在本书中更完整地再现我在讲座中所表达的观点。在书中，我也可以借此机会来补充我当时提出的观点。这些观点几乎全部都集中于最近发生的宇宙学革命。宇宙能量的发现和新的空间几何学改变了我们的宇宙图景。我在本书的前三分之二将对此展开讨论。

在这段时间里，我更多地思考了构成我主要观点的许多前因和想法。我和那些对此抱有极大热情的人们讨论了写书的想法，而且我更深入地分析了宇宙学对粒子物理学发展的影响，特别是关于宇宙起源和本质的问题。最后，我把我的一些观点展示给那些强烈反对它们的人，这使我能够得到一些新的启发，帮助我进一步完善我的观点。

在我构思最终想要在本书中表达的内容时，与物理学专业的同事们的讨论使我获益匪浅。我要特别感谢艾伦·古斯（Alan Guth）和弗兰克·维尔切克（Frank Wilczek）花时间与我通信和讨论，解决我的困惑，并多次帮助我完善了我的想法。

西蒙与舒斯特出版公司（Simon & Schuster）的莱斯利·梅雷迪思（Leslie Meredith）和多米尼克·安富索（Dominick Anfuso）对本书的主题很感兴趣，也给了我很多鼓励。我还与克里斯托弗·希钦斯（Christopher Hitchens）相识相知成为朋友。他是我所认识的最有修养和最具才华的人之一。此外，他在科学与宗教方面的一系列著名辩论中也使用了我在讲座中给出的一些论据。尽管克里斯托弗身体不太好，但是他却善良、慷慨、勇敢地答应为本书撰写前言。我将永远感激他的友好与信任。不幸的是，克里斯托弗最终因病去世。虽然他已竭尽全力，但完成前言也已不可能。在本书第一版付梓之前，他便已英年早逝。我想念他，没有他，整个世界都空荡荡的。在经济窘迫的情况下，我那才华横溢的朋友，著名科学家兼作家理查德·道金斯（Richard Dawkins） ，同意为本书撰写后记，助我渡过难关。在我的初稿完成之后，他很快就完成了后记。他的文字优雅清晰，令人惊叹，同时又充满谦逊，令我肃然起敬。对于克里斯托弗、道金斯以及上述所有人，我感谢他们的支持和鼓励，是他们激励我再次回到计算机前继续写作。 YlCTTIwyB/OPGErniSlQ+UDTj7nHmhTofw7C5SfQdS0MYaYsNTunukAHGJlnLYwJ