宇宙不止一个？有科学家曾言：宇宙大爆炸之前还有其他宇宙

如果宇宙真的诞生于一场大爆炸，那么在这场爆炸发生之前，究竟是虚无一片，还是另有天地？如果时间本身就是从那一刻开始流动的，那"之前"这两个字，还能不能成立？

围绕这些疑问，宇宙学家们已经争论了大半个世纪。从大爆炸的来龙去脉，到宇宙的形状，再到宇宙的外面是什么，随着话题越来越宏大，内容也越来越抽象。

毕竟与基于观测的天文学相比，宇宙学虽然也能观测，但更偏重理论计算，把抽象的计算结果形象化地描述出来并不容易。

一个常见的说法是，宇宙从一个极其致密的起点膨胀而来，即宇宙大爆炸，时间和空间都诞生于此。每当听到这里，人们心中总会追问一句：那大爆炸之前是什么？

面对这个问题，得到的回答往往是：因为时间是从大爆炸开始的，所以不存在"大爆炸之前"这种说法。这个回答听起来颇有道理，就像追问"北极以北是什么"一样，属于一个没有意义的问题。

但这样的答复终究让人感觉是在回避问题。今天不妨从物理学的角度，重新审视一下这个疑问：大爆炸之前是什么？

在回答之前，需要先厘清一个核心问题：什么是时间？在日常认知里，时间是一个独立存在的背景，就像一条长河，无论发生什么都会向前流淌。

但在物理学视角下，时间并不是独立的东西，它本质上是事物状态发生变化的度量。这个概念完全符合直觉：假如宇宙中所有的物质和能量都处于绝对静止的状态，或者宇宙处于一个绝对均匀、没有任何波动的状态，那么这一秒和下一秒就没有任何不同。

如果两个连续的瞬间在物理测量上是完全等同的，那么就无法定义时间的流逝，这种情况下时间就失去了它的物理意义。

如果认同这个说法，那么当探讨"大爆炸之前"时，实际上是在讨论大爆炸那个高密度状态出现之前，是否还存在某种状态的变化。只要存在某种更早的变化过程，就可以定义出更早的时间。

在宏观世界里，人们感受到的时间具有明确的方向，也就是熵增方向。在一个系统里，物质总是倾向于从有序走向无序，这种不可逆的过程构成了宏观时间的基石。

但在微观的量子世界里，情况完全不同。在量子力学的方程中，很多时候时间是可逆的。

如果观察一个孤立的量子系统，它的正向演化和逆向演化，从物理定律上来说是完全一样的，这被称为量子力学的幺正性。这意味着，在微观尺度上，时间的定义相较于宏观尺度会更加模糊。

在宇宙诞生的最初阶段，也就是起点附近，整个宇宙的尺度非常小。那时的物理规律主要受限于量子力学支配，宏观意义上的具有单一方向的时间可能还没有形成。

为此，霍金曾提出过一个"无边界提议"。他认为，在极早期的宇宙，时间维度可能不再单一，而是借助"虚时间"变得有点像空间维度。

在日常感知中，时间像一只笔直射向未来的箭。但在宇宙诞生之初，这支箭被掰弯成了球面的一部分。

就像地球的北极点：虽然无法到达比北极点更北的地方，但这并不代表那里有一堵无法逾越的墙。从几何上看，北极点只是球面上的一个普通坐标。

当走到那里时，"北"这个方向不是被截断了，而是平滑地转化为了向南的方向。

同理，在宇宙一开始的起点，时间轴并不是戛然而止的断头路，而是在几何上圆润地闭合了。在这种模型中，宇宙虽然整体上有限，但它没有边界，也就是所谓的"有限无界"。

这个界除了空间上的边界外，也包括了时间边界。按照霍金的这个思路，追问"大爆炸之前"就像追问"北极以北"，本身就是一个几何上不成立的问题。

值得一提的是，随着对宇宙膨胀速度的测量越来越精确，大爆炸发生的时间也被不断修正。最初曾被认为发生在180亿年前，如今更精确的数值是138.2亿年前。

从奇点开始到第一代星系的形成，再到现今星系的演变，宇宙一共用了138.2亿年，而人类文明的历史只有一万年左右，科技史不过300年，真正意义上的探索宇宙的历史不过50年——在这样的时间尺度面前，人类想要说清"最初的最初"，本就是一件极其艰难的事。

然而，霍金的无边界提议只是传统大爆炸模型的1.0版本。后来，物理学家通过引入"暴胀"概念，发展出了大爆炸理论的2.0版本——永恒暴胀理论。在这个理论里，不仅时间边界会被重新定义，还会看到一个实实在在的、另一个视角下的宇宙前身。

所谓暴胀，指的是宇宙早期经历的一次非常迅速的膨胀，大约从10⁻³⁶秒开始，只用了10⁻³³秒的时间，宇宙就膨胀了10²⁶倍，相当于从一个原子瞬间膨胀到一整个星系的规模。当暴胀结束后，宇宙才进入到普通的大爆炸阶段。

而永恒暴胀理论进一步指出，人们所说的大爆炸并非宇宙的全部，它仅仅是一个更大背景下的局部事件。这个更大的背景整体上一直处于暴胀之中，只不过它里面的某些区域可能会停止暴胀。

当某个区域的暴胀停止时，原本蕴含在背景空间中的能量就会转化为物质和辐射，这个过程就是所谓的大爆炸。

没错，按照这个逻辑，大爆炸并不是膨胀的开始，而是暴胀的结束。人们所处的宇宙只是这个巨大背景中产生的一个泡泡，一个子宇宙，而那个更大的背景则是母宇宙。

对子宇宙来说，暴胀只是一刹那，但对母宇宙而言，它始终处于暴胀之中永不停歇。因此可以称之为"永恒暴胀宇宙"。也就是说，在这套理论里，"大爆炸之前"确实存在着某种状态——那是一片仍在剧烈暴胀的母宇宙背景。

听到这里，或许会有人觉得大爆炸已经够匪夷所思，现在又搞出永恒暴胀，简直是层层套娃、没完没了。事实上，作为获得过诺贝尔物理学奖的著名理论物理学家，罗杰·彭罗斯就不太赞同永恒暴胀理论。

彭罗斯认为，这个宇宙在诞生之前并非空无一物，而是另一个宇宙。当前宇宙的起点其实是上一个宇宙的终点。彭罗斯的这个理论就是大名鼎鼎的"共形循环宇宙学"。

共形循环宇宙学描述的是这样一个宇宙：在极其遥远的未来，宇宙中的所有恒星都已熄灭，甚至所有的黑洞都已蒸发，宇宙里只剩下能量极低的光子和一些引力波。由于光子没有净质量，对它来说时间是不存在的。

对于一个只剩下光子的宇宙，空间尺度已经失去了意义，因为此时已经没有任何物体来充当参照物，因此无法衡量此刻的宇宙是大是小。在一个没有任何质量尺度参考的宇宙中，极其巨大的空间和极其微小的起点，两者从几何结构上来说是完全等价的，这被称为"共形变换"。

当一个宇宙达到这种完全失去质量尺度的末态时，它会通过这种共形变换无缝衔接到下一个宇宙的大爆炸状态。也就是说，当前宇宙的大爆炸实际上是上一个宇宙热寂后的产物。

宇宙演化并非线性，而是周而复始的循环，每一个循环称为一个"世代"。在这样的宇宙序列中，时间不再有起点和终点，而是真正的永恒。

这也回应了大爆炸理论长期以来最尖锐的一个追问：在过去几十年里，大爆炸理论已然成了解释宇宙起源和演化的主流理论，但随着研究的深入，一个根本性的问题始终摆在面前——在人们所处的宇宙诞生之前，是否存在另一个宇宙？共形循环宇宙学给出的答案是肯定的。

更关键的一点是，永恒暴胀理论几乎没有办法去检验，而共形循环宇宙学却有被验证的可能。比如一些能量巨大的引力波，可能会跨越两个世代的边界，在宇宙微波背景上留下一种名为"霍金点"的环状痕迹。

目前，一些科学家正在尝试在宇宙微波背景辐射中寻找这种结构，一旦真的观测到，就意味着上一个宇宙的余晖，其实一直印刻在此刻的天空之中。

但无论如何，在量子引力问题没有解决之前，关于宇宙起源的任何理论都只能说是猜想。不管是永恒暴胀宇宙的起点，还是共形循环宇宙的上一个世代，人类对"之前"和"之后"的定义完全受限于对因果律的依赖。

而在极早期的宇宙或者宇宙诞生之前的环境中，因果律可能并不是以人类熟悉的线性方式运作。或许在那个尺度上，过去、现在和未来的界限是模糊的，甚至是可以互换的。

从138.2亿年的宇宙演化，到不过一万年的人类文明史，再到仅仅几十年的宇宙探索史，人类站在这条时间轴的末梢去回望起点，本就注定看不真切。作为三维世界的生物，人类始终在用有限的感官去理解可能超越维度定义的宇宙起源，得到的答案难免残缺甚至荒诞。

但即便能力有限、认知有边界，这份对终极真理不肯罢休的追问，恰恰构成了文明存在的意义——宇宙或许不止一个，而愿意抬头思考"之前是什么"的物种，目前所知只有一个。