宇宙大爆炸之前發生了什麼？

宇宙大爆炸之前存在什麼？是否需要存在什麼才能發生爆炸？在思考這個問題之前，我們首先考慮這個問題，宇宙大爆炸是什麼？

大爆炸實際上不是爆炸——不是像煙花一樣的金屬碎片的爆炸，也不是任何材料的爆炸，而是空間本身的極速膨脹。起初，宇宙是無限小的。我們周圍的一切——構成星系、恆星、行星，以及你我的一切——都被擠壓在一起，形成所謂的奇點。在奇點上，所有已知的物理定律都失效了。隨著不斷地膨脹，宇宙也慢慢冷卻下來，在大約宇宙誕生後的38萬年，形成了今天所謂的「宇宙微波背景」。

所以，如果是大爆炸導致了宇宙微波背景的產生，那麼是什麼導致了大爆炸的發生？

時間之前的時間是什麼？

這個問題抓住了物理學中的一個重要觀點——因果關係。在我們所觀察的世界裡，所有的結果都必然有一個原因。比如說，一棵樹倒下了，那麼，也許是一場猛烈的暴風雨把樹吹倒了，也許是一個伐木工人砍倒了這棵樹，但無論如何，事情的發生必然有一個原因。然而，如果我們縮小進入到原子的量子世界（所有東西的微小的組成部分），會出現一些非常不同的事情。在量子世界裡，一些事情可以在沒有任何原因的情況下發生。

很久以前，在遙遠的過去，我們的整個宇宙是微觀的，就像一個原子。由於微觀世界中的某些結果不需要起因，因此，大爆炸很可能根本就沒有起因！事情還可能更奇怪。有可能在大爆炸之前，時間根本就不存在。因此，詢問大爆炸「以前」發生了什麼可能沒有任何意義。這就好比是問「地球的哪一部分在北極以北？」 北極是地球最北端的點，所以北極以北沒有任何地方。

但是，如果大爆炸之前存在一些東西呢？

開端的開端

一些科學家認為，我們的宇宙是另一個宇宙死亡並向自身坍縮的循環結果，這被稱為「大反彈」（Big Bounce）。在反彈之前，這個坍塌的宇宙會回歸到一個奇點，導致大爆炸，並開始一個全新的宇宙。

在這種情況下，引力不僅需要阻止宇宙的擴張，還需要把宇宙中的一切拉回到一個點。不幸的是，目前的觀測表明，我們的宇宙不會遵循這一趨勢，因為它比以往任何時候都膨脹得更快。或者，我們的宇宙處於黑洞的另一端，在一個叫做白洞的地方。白洞是黑洞的假設的「對立面」，黑洞吞噬物質，而白洞向太空噴射物質。

又或者，我們的宇宙也許像是一個氣泡，是從一個更大的宇宙中冒出來的！早些時候的宇宙微波背景顯示，殘留的輻射並非到處相同，而是在特定的區域聚集著漲落起伏。一些宇宙學家認為，我們的宇宙是宏大的多重宇宙中的眾多宇宙中的一個。事實上，我們並不確定是什麼讓大爆炸開始的。也許你就是回答這個問題的人。

博科園-科學科普｜文：Jake Clark（南昆士蘭大學）、Belinda Nicholson（南昆士蘭大學）、Josh Calcino（昆士蘭大學）/原理/principia1687

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