既然宇宙誕生于138億年前，那么在139億年前，又存在著什么？

每次讀到“宇宙誕生于138億年前”，總有人會(huì)問(wèn)：那在這之前呢？139億年前的宇宙又是什么樣子？難道時(shí)間是從某個(gè)“開關(guān)”被按下之后 ，才開始流動(dòng)的嗎？這個(gè)看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題，卻直接捅到了現(xiàn)代物理學(xué)的天花板，因?yàn)槲覀兪煜さ摹斑^(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)”，或許根本不存在于所謂的“宇宙誕生之前”。

舉個(gè)例子，假如我問(wèn)你“中國(guó)的北邊是什么？”，你應(yīng)該會(huì)回答蒙古或者俄羅斯。但如果我問(wèn)“地球的北邊是什么”，問(wèn)題就失效了，因?yàn)榈厍虻谋砻媸且粋€(gè)閉合球體，北極點(diǎn)之外再無(wú)北。同樣的，時(shí)間可能并非是一條無(wú)限延伸的直線。根據(jù)大爆炸理論，宇宙的膨脹不僅是空間的擴(kuò)張，更是時(shí)間本身的誕生。

既然如此，宇宙的年齡又是怎么算出來(lái)的？這其實(shí)是根據(jù)大爆炸理論所推算出的結(jié)果。1929年，天文學(xué)家哈勃通過(guò)觀察宇宙，首次發(fā)現(xiàn)了星系的紅移現(xiàn)象：那些距離我們遙遠(yuǎn)的星系，正在遠(yuǎn)離我們，而且距離我們?cè)竭h(yuǎn)，遠(yuǎn)離的速度也越快。

于是得出一個(gè)結(jié)論：星系的退行速度和距離成正比，這就是哈勃定律。這一發(fā)現(xiàn)表明宇宙是不斷膨脹的，而哈勃常數(shù)就是反映了宇宙膨脹速率的一個(gè)參數(shù)，從理論上說(shuō)，把哈勃常數(shù)精確的算出來(lái)，就能得到宇宙的年齡。

于是，科學(xué)家們利用造父變星、la型超新星這類本身亮度穩(wěn)定并且已知的天體，通過(guò)測(cè)量它們的亮度測(cè)算出距離，再結(jié)合這些天體的退行速度最終得到宇宙的年齡大約是138億年。

既然宇宙在不斷膨脹，那么時(shí)間一直往前倒退，宇宙就應(yīng)該誕生于一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)溫度極高、密度極大的奇點(diǎn)，然后因?yàn)槟撤N原因突然開始膨脹，并在膨脹的過(guò)程中慢慢降溫，同時(shí)物質(zhì)、星系、恒星漸漸出現(xiàn)，這就是目前關(guān)于宇宙起源，最主流的假說(shuō)：大爆炸理論。

我們知道，像物理化學(xué)生物這些學(xué)科，它們的理論靠不靠譜，做個(gè)實(shí)驗(yàn)就能輕松驗(yàn)證，那么天文學(xué)的理論又該怎么去驗(yàn)證？提出這套理論的科學(xué)家們，其實(shí)給出了兩個(gè)非常充分的證據(jù)，一個(gè)是宇宙微波背景輻射，另一個(gè)則是氦元素豐度，具體內(nèi)容這里就不再贅述，之后再慢慢講。

除此之外，還可能計(jì)算古老恒星的年齡來(lái)驗(yàn)證，畢竟宇宙的年齡一定是會(huì)大于任何恒星的年齡的，最終發(fā)現(xiàn)那些恒星的年齡也都在110-130億年，也算是間接驗(yàn)證了大爆炸理論，正是有了這些符合實(shí)際觀測(cè)的證據(jù)，才使得宇宙大爆炸模型成為了主流理論。

至于138億年前到底發(fā)生了什么，雖然目前沒(méi)有明確的答案，但存在幾種主流觀點(diǎn)。

• 量子漲落

根據(jù)量子力學(xué)這一理論，量子世界中存在不確定性。量子漲落通俗來(lái)說(shuō)就是，真空中可以隨機(jī)產(chǎn)生虛粒子對(duì)，它們也能在非常短的時(shí)間內(nèi)湮滅。很多科學(xué)家據(jù)此大膽猜測(cè)了宇宙的起源。

他們認(rèn)為，在宇宙誕生前，量子漲落可能使能量和物質(zhì)從無(wú)到有，比如在暴脹理論中，早期的宇宙經(jīng)歷了快速暴漲的階段，量子漲落為暴漲提供了種子，在暴漲的過(guò)程中，這些種子不斷被放大，直到最后演化出恒星、星系等天體結(jié)構(gòu)。

• 循環(huán)宇宙模型

這個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為，宇宙一直在不斷地膨脹、收縮，反復(fù)重復(fù)這個(gè)過(guò)程。當(dāng)宇宙在某一天停止膨脹的時(shí)候，由于引力是一種長(zhǎng)程力，在引力的作用下宇宙開始慢慢收縮，直到收縮到”奇點(diǎn)“狀態(tài)，宇宙大爆炸就會(huì)再次發(fā)生。根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn)，在139億年前，就是上個(gè)剛收縮完的宇宙。

• 多元宇宙假說(shuō)

這個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為，我們的宇宙只是眾多宇宙中的一個(gè)，就像地球只是太陽(yáng)系中的一個(gè)星球一樣。泡沫宇宙假說(shuō)就曾提出，宇宙就像一個(gè)又一個(gè)的泡泡，不同的泡泡宇宙各不相同，如果它們發(fā)生撞擊，就會(huì)產(chǎn)生一次”宇宙大爆炸“，從而產(chǎn)生一個(gè)新的宇宙。但是，這種說(shuō)法目前也只停留在理論猜想階段，畢竟我們也沒(méi)看到過(guò)有其它宇宙的存在。

回顧天文學(xué)發(fā)展這幾百年，其實(shí)非常艱難，因?yàn)閮H僅在地球上仰望星空，能獲取到的信息量非常少，天文學(xué)家只能基于現(xiàn)有的觀測(cè)，去構(gòu)建一個(gè)模型框架，然后在不斷檢驗(yàn)和預(yù)測(cè)中，對(duì)模型進(jìn)行迭代完善，因此即使是大爆炸理論也有它無(wú)法解釋的東西，期待科學(xué)家未來(lái)繼續(xù)完善它。