 我们知道，宇宙中的一切，就像它今天存在的那样，都是从某种预先存在的状态产生的，而这种状态与现在的状态不同。 数十亿年前，没有人类，也没有行星地球，因为我们的太阳系以及生命所需的物质首先需要形成。 对地球至关重要的原子和分子也需要宇宙起源：来自恒星、恒星身体及其组成粒子的生死。 恒星本身需要从大爆炸遗留下来的原始原子中形成。 每走一步，随着我们追溯宇宙历史的脚步越走越远，我们就会发现，任何存在或存在的事物都有导致其存在的原因。 我们能将这种逻辑结构应用于宇宙本身吗？ 自20世纪70年代末以来，哲学家和宗教学者，以及一些也涉足这些领域的科学家都断言，我们可以做到这一点。 被称为卡拉姆宇宙论，它断言。 任何开始存在的东西都是有原因的，宇宙开始存在，因此，宇宙的存在是有原因的。 那么，宇宙存在的原因是什么呢？ 答案一定是上帝。 这就是现代宇宙学证明上帝存在的争论的症结所在。 但是，这个前提在多大程度上经得起科学审查呢？ 科学已经证明了它们吗，或者其他选择是可能的？ 答案不在于逻辑，也不在于神学哲学，而在于我们对宇宙本身的科学认识。  通过从一个预先存在的系统中创建两个纠缠的光子，并将它们相隔很远的距离，我们可以通过测量一个光子的状态来“传送”另一个光子的状态信息，即使是从非常不同的位置。 对量子物理的解释既需要局域性又需要现实主义，不能解释无数的观察结果，但多种解释似乎都同样好。 一切开始存在的事物，或者从不存在的状态变成存在的事物，都有原因吗？ 如果你理性地思考这件事，就会有一个直观的道理，那就是一些东西不可能从无到有。 毕竟，认为任何事情都可以从无到有的想法听起来很荒谬；如果可以的话，这将完全削弱我们在日常生活中如此彻底地体验到的因果关系的概念。 创造即虚无，或从无到有的想法，违背了我们对常识的看法。 但是我们的日常体验并不是宇宙所有的总和。 有许多物理的、可测量的现象似乎确实违反了这些因果概念，其中最著名的例子发生在量子宇宙中。 举个简单的例子，我们可以看看单个放射性原子。 如果你有大量这样的原子，你可以预测它们中的一半衰变需要多长时间：这就是半衰期的定义。 然而，对于任何单个原子，如果你问，“这个原子什么时候衰变？” 或者，“是什么导致这个原子最终衰变？” 没有因果关系的答案。  在传统的薛定谔猫实验中，你不知道量子衰变的结果是否已经发生，从而导致猫的死亡。 在盒子里，这只猫要么活着，要么死了，这取决于放射性粒子是否衰变。 如果猫是一个真正的量子系统，在被观察到之前，猫不会活着也不会死，而是处于两种状态的叠加。 然而，你永远不能观察到猫同时是死的和活的。 有几种方法可以强迫原子分裂：你可以用一个原因得到同样的效果。 例如，如果你向有问题的原子核发射一个粒子，你可能会触发它分裂并释放能量。 但是放射性衰变迫使我们面对这个令人不安的事实：这种原子何时衰变的现象是没有原因的。 就好像宇宙具有某种随机性，使得某些现象从根本上是不确定和不可知的。 事实上，还有许多其他量子现象显示出这种随机性，包括纠缠的自旋，不稳定粒子的剩余质量，通过双缝的粒子的位置，等等。 事实上，对量子力学有很多解释--其中最重要的是哥本哈根解释--声学是自然界的核心特征，而不是缺陷。  显示量子真空中的虚拟粒子(特别是强相互作用)的量子场论计算的可视化。 即使在空旷的空间，这种真空能量也不是零。 你可能会争辩说，哥本哈根的解释并不是理解宇宙的唯一方式，还有其他完全决定论的量子力学解释。 虽然这是真的，但这也不是一个令人信服的论点；量子力学的可行解释在观测上都是无法区分的，这意味着它们都有平等的合法性要求。 宇宙中也有许多现象，如果没有这样的想法是无法解释的： 虚拟粒子，(不可测量的)量子场的涨落，以及一种强制进行“交互”的测量装置。 我们在探测质子内部结构的深度非弹性散射实验中看到了这一点的证据；我们预测，为了解释黑洞衰变和霍金辐射，需要发生这种情况。 断言“任何开始存在的东西都一定有原因”忽略了我们量子现实中的许多例子--宽宏大量地说--这样的说法并没有得到有力的证实。 情况可能是这样的，但这绝非板上钉钉。  宇宙膨胀的视觉历史包括被称为大爆炸的炎热致密状态，以及随后结构的生长和形成。 整套数据，包括对轻元素和宇宙微波背景的观测，只留下大爆炸作为我们所看到的一切的有效解释。 随着宇宙的膨胀，它也会冷却，使离子、中性原子，最终形成分子、气云、恒星，最后形成星系。 宇宙开始存在了吗？ 信不信由你，这一次比之前的断言更令人怀疑。 虽然我们可以想象，在我们观察到的怪异和违反直觉的量子世界背后，存在着某种根本上确定的、非随机的、因果关系的现实，但很难得出宇宙本身一定在某个时候开始存在的结论。 “但是大爆炸呢？” 他们都是这么说的，对吧？ 我们的宇宙是从大约138亿年前的一次热大爆炸开始的，这不是真的吗？ 有点。 是的，我们可以将我们宇宙的历史追溯到一个早期的、炎热的、密集的、均匀的、迅速膨胀的状态，这是绝对正确的。 没错，我们称这种状态为“热大爆炸”。 但是，大爆炸是空间、时间、能量、物理定律以及我们所知道和经历的一切的开始，这一观点是不正确的，而且在大约40多年的时间里人们已经知道也不是正确的。 宇宙大爆炸并不是开始，而是一种完全不同的状态，称为宇宙暴涨。  在顶部的面板中，我们的现代宇宙在任何地方都有相同的属性(包括温度)，因为它们起源于一个拥有相同属性的区域。 在中间的面板中，原本可以有任意曲率的空间被膨胀到今天我们看不到任何曲率的程度，解决了平坦度问题。 在底板中，先前存在的高能遗迹被充气带走，为高能遗迹问题提供了解决方案。 这就是通货膨胀如何解决大爆炸本身无法解释的三大难题。 有一组压倒性的证据支持这一点，其中包括： 宇宙在热大爆炸开始时表现出的密度缺陷的光谱， 超视界宇宙尺度上那些密度过高和密度过低的区域的存在， 宇宙在最早的时候表现出完全绝热的，没有等温线的涨落， 事实上，在早期宇宙中达到的温度有一个上限，远远低于物理定律被打破的范围。 宇宙膨胀对应于宇宙的一个阶段，在那里它没有充满物质和辐射，相反，它具有空间结构本身固有的巨大的正能量。 膨胀的宇宙不会随着宇宙的膨胀而变得密度降低，只要膨胀持续，膨胀的宇宙就会保持恒定的能量密度。 这意味着，宇宙并没有像热的大爆炸开始以来一直在膨胀、冷却和减缓膨胀，而是在此之前，宇宙以指数级的速度膨胀：迅速、无情和以不变的速度膨胀。  膨胀的宇宙，充斥着星系和我们今天观察到的复杂结构，是从一个更小、更热、更密集、更均匀的状态产生的。 但即使是最初的状态也有它的起源，宇宙膨胀是所有这些都来自哪里的主要候选因素。 这代表着我们对事物开始时的样子的看法发生了巨大的变化。 充满物质或辐射的宇宙会回到奇点，而膨胀的时空则不会。 不只是“可能不会”，也不会导致奇点。 记住，从根本上说，在数学中成为指数意味着什么：经过一段时间，你所拥有的一切都会翻一番。 然后，当同样的时间再次过去时，它会再次加倍，以此类推，不受约束。 同样的逻辑也适用于过去：同样的时间之前，我们所拥有的一切都是现在的一半。 再倒退一个等价的时间步长，就会再次减半。 但是，无论你把最初拥有的东西减半、减半、减半多少次，它都永远不会达到零。 这就是通货膨胀告诉我们的：只要通货膨胀还在继续，我们的宇宙就只会变小，但永远不会达到零的大小，也不会达到一个可以被识别为开始的时间。 在广义相对论和理论物理学的背景下，我们说这意味着宇宙是过去式的不完整的。  蓝线和红线代表了一个“传统的”大爆炸场景，一切都从时间t=0开始，包括时空本身。 但在通货膨胀的情况下(黄色)，我们永远不会达到奇点，也就是空间变成单一状态；相反，它只能在过去变得任意小，而时间则继续永远倒退。 只有通货膨胀结束后的最后一秒，才会在我们今天可见的宇宙上留下印记。 不幸的是，在科学术语中，我们只能测量和观察宇宙给予我们的可测量和可观察的量。 尽管宇宙膨胀取得了所有成功，但它做了一些我们只能认为不幸的事情：从本质上讲，它抹去了宇宙中在膨胀之前存在的任何信息。 不仅如此，它还消除了在通货膨胀结束前的最后一秒前出现的任何这样的信息，通货膨胀是在炎热的大爆炸之前并建立起来的。 断言“宇宙开始存在”无论从观察上还是理论上都是完全没有根据的。 的确，大约20年前，有一个定理发表了--Borde-Guth-Vilenkin定理--它证明了一个总是膨胀的宇宙不可能无限地膨胀到过去。 然而，没有任何东西要求膨胀的宇宙之前有一个也在膨胀的阶段。 这个定理也有许多漏洞：如果你颠倒了时间箭头，这个定理就失败了；如果你用一组特定的量子引力现象代替了万有引力定律，这个定理就失败了；如果你构建了一个永远膨胀的稳态宇宙，这个定理就会失败。 再一次，像以前一样，“从不存在中产生的宇宙”是一种可能性，但它既没有被证明，也没有否定其他可行的可能性。  我们宇宙历史的现代宇宙图景不是始于我们认为是大爆炸的奇点，而是一段宇宙膨胀时期，它将宇宙拉伸到巨大的规模，具有统一的性质和空间平坦。 通货膨胀的结束标志着炎热的大爆炸的开始。 因此，宇宙是有原因的，而那个原因就是上帝？ 到目前为止，我们已经确定卡拉姆宇宙学论证的前两个前提充其量是未经证实的。 然而，如果我们假设它们是真的，那就证明上帝是我们宇宙存在的原因了吗？ 只有当你把上帝定义为“使宇宙从一种不存在的状态变成存在的那一种东西”时，这才是可以辩解的。 这里有一些例子说明了为什么这是荒谬的。 当我们在计算机上模拟一个二维宇宙时，我们有没有把这个宇宙变成现实？因此，我们是那个宇宙的上帝吗？ 如果宇宙的膨胀状态是从一个预先存在的状态产生的，那么引起膨胀的状态是我们宇宙的上帝吗？ 如果有一个随机的量子涨落导致膨胀结束，热的大爆炸-我们所知的宇宙-开始，这个随机过程等同于上帝吗？ 虽然可能会有一些人持肯定的观点，但这听起来很难像我们通常在谈论上帝时所设想的那样全能、无所不知、无所不能。 如果前两个前提是真的，并且它们没有被建立或被证明为真，那么我们所能说的就是宇宙有一个原因，而不是那个原因就是上帝。  在膨胀期间发生的量子波动在整个宇宙中延伸，当膨胀结束时，它们就变成了密度波动。 随着时间的推移，这导致了今天宇宙中的大尺度结构，以及在CMB中观察到的温度波动。 这是一个壮观的例子，说明了现实的量子本质是如何影响整个大规模宇宙的。 然而，最重要的结论是：在任何科学努力中，你绝对不能从你希望得出的结论开始，然后从那里倒退。 这与任何寻求知识的企业提前假设答案是背道而驰的。 您必须以这样一种方式来表述您的断言：它们可以被仔细检查、测试，并且可以被验证或证伪。 尤其是，你不能假设一个无法证明的断言，然后声称你已经通过演绎推理“证明”了某事的存在。 如果你不能证明前提，所有基于该前提的逻辑推理都是不成立的。 宇宙仍然有可能在所有层面上遵守因果的直观规则，尽管从根本上来说，一个无因果的、不确定的、随机的宇宙的可能性仍然在发挥作用(而且，可以说，这也是首选的)。 宇宙有可能确实有其存在的起点，尽管这一点在任何一种合理的科学怀疑之外都没有得到证实。 如果这两件事都是真的，那么宇宙的存在是有原因的，而这个原因可能是(但不一定是)我们可以认同上帝的东西。 然而，可能并不等同于证据。 除非我们能坚定地证实许多尚待证明的事情，否则卡拉姆宇宙论只会说服那些已经同意其未经证实的结论的人。 |
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