调查：68%物理学家质疑时间始于大爆炸！138亿年前的宇宙是什么？

宇宙诞生于什么时候？现代宇宙学认为，我们的宇宙从138亿年前的大爆炸中形成。似乎在大爆炸发生以前，什么都不存在，没有恒星，没有空间，甚至没有时间。宇宙从一个无限小、无限热、无限致密的奇点突然炸开，随后才有了今天的一切。

一项覆盖1675名参与者的大型物理学调查，却给出了一个颇为意外的结果。在回答“大爆炸究竟意味着什么？”时，68.4%的物理学家选择了这样一种解释，大爆炸描述的是宇宙从高温高密状态开始演化，但它没有告诉我们时间是否存在绝对起点。

只有19.5%的人认为，大爆炸意味着时间始于一个奇点。另有4.5%的人认为时间确实存在开端，但开端处未必有奇点。

这项调查由物理学家尼亚什·阿夫肖迪等人组织，通过美国物理学会旗下的物理学刊物面向读者和会员开展。问卷开放时间为2025年7月28日至9月9日，内容覆盖宇宙学、黑洞、量子力学和量子引力等基础问题。

调查提出的第一个问题是，大爆炸这个词究竟意味着什么。在1675份回答中，1141人认为，大爆炸理论只说明宇宙从高温高密状态演化而来，不能据此断言时间存在绝对开端，占比为68.4%。325人选择“时间始于一个奇点”，占19.5%。75人认为时间有开端但没有奇点，占4.5%。

68.4%的受访者并没有断言“大爆炸之前一定存在时间”，更没有声称宇宙是永恒的，他们表达的是一种科学上的谨慎态度。现有的大爆炸理论可以描述早期宇宙如何膨胀、降温以及形成物质，却不足以裁决时间是否从零开始。

“大爆炸”这个名字本身就容易让人产生误解，我们日常理解中的爆炸总是从一个中心开始，物质碎片向四周飞散，外面还存在一片等待碎片进入的空间。宇宙大爆炸并不是一团物质在已有空间中爆开，而是空间本身处于膨胀之中。

无论我们位于哪个足够大的星系群中，都会看到遥远星系总体上离自己远去。距离越远，退行速度通常越大。这不是因为地球恰好坐在宇宙中心，而是因为星系之间的空间尺度在增大。

把宇宙膨胀反向推演，星系之间的距离会越来越小，物质密度越来越高，温度也越来越高。最终，我们会回到一个极端炽热的早期阶段。这个高温高密宇宙留下了多条能够互相验证的证据。

第一条是星系普遍存在的红移，表明宇宙整体处于膨胀状态。第二条是宇宙中的氢、氦和少量锂等轻元素丰度，与早期宇宙核合成理论的预言基本吻合。第三条也是最著名的一条，就是遍布全天的宇宙微波背景辐射。

欧洲空间局的普朗克卫星绘制了高精度微波背景图，图中细微的温度起伏，记录着早期宇宙不同区域微小的密度差异。正是这些不起眼的起伏，后来在引力作用下逐渐形成星系、星系团和今天巨大的宇宙网。

所以，大爆炸理论对宇宙早期演化的解释，已经通过多类观测的交叉检验。真正没有解决的是当我们继续把时间向前推时，会不会抵达一个物理意义上的绝对起点。

目前，理论物理学已经提出了多种可能。

一种设想认为，宇宙曾经历收缩，达到极高密度后没有坠入真正的奇点，而是在量子效应作用下发生反弹。我们看到的大爆炸，可能只是一次“宇宙大反弹”。在这种图景中，大爆炸以前存在一个收缩阶段，时间并未从那里开始。

还有循环宇宙模型。宇宙可能反复经历膨胀、收缩和再次膨胀，我们所在的宇宙时代只是漫长循环中的一环。不过，循环过程中熵如何处理，每一轮宇宙如何顺利衔接，仍然是很难解决的问题。

永恒暴胀则给出了另一幅画面。某种暴胀背景可能持续存在，不同区域不断停止暴胀并产生一个个“口袋宇宙”。我们的大爆炸只是其中一个局部区域开始热演化的事件，而不是全部现实的统一开端。

还有一些模型认为，空间和时间并非最基础的存在。它们可能像温度一样，是由更深层的量子关系共同涌现出来的。在这种情况下，追问“时间开始之前发生了什么”，也许像追问“北极以北在哪里”一样，问题本身需要重新定义。

不过，这些构想目前都不能被当成事实。它们面临一个共同困难，那就是怎样找到可以观测的独特信号。一个理论在数学上自洽，并不代表自然界一定选择了它。

人类今天能够接收到宇宙诞生约38万年后的古老光芒，能够测量早期轻元素比例，也能根据星系分布还原宇宙结构的成长过程。

从这个意义上说，大爆炸理论依然是现代宇宙学最坚实的支柱之一。那项调查并没有推翻大爆炸，反而再次说明，宇宙经历过高温高密阶段，几乎没有多少物理学家真正怀疑这一点。

但从宇宙曾经极热极密跨越到时间就在那一刻诞生，中间还隔着量子引力、奇点性质以及时空本源等一系列未解难题。大爆炸理论不会是终极理论，宇宙更多的未知秘密还有待解开。