宇宙如何开始？（3）

具有讽刺意味的是，在上世纪50年代，当量子力学科学还处于萌芽阶段时，美国理论物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒为我们提供了关于那个动荡混乱时期的具体描述。他想象早期宇宙由一种冒泡的、充满活力的量子泡沫组成。这种量子泡沫如惠勒所描述的那样产生于量子尺度上相互作用的动态和不可预测的本质。海森堡的不确定性原理严重地影响了我们在普朗克尺度宇宙中定义长度、时间或能量的能力，因此我们今天所熟悉的连续而连贯的时空被一种固有的不可预测和变化的泡沫状纹理所取代，这个纹理会随机地变动和改变。量子微小的黑洞和虫洞会自发地产生，然后毫无痕迹地消失，没有任何明显的因果关系。在这个高能超紧凑和微缩的宇宙中，短暂的时刻里，任何事情都有可能发生。然而，仅仅在一亿亿亿亿分之一秒后，普朗克误差的普遍不可预测性结束了，因为宇宙微小的膨胀和冷却宣告了一个新时代的到来。在接下来的一段时间里，宇宙的外观和行为将与今天完全不同，但从现在开始，我们目前的理论至少有机会描述正在发生的事情。我们宇宙中的一切都受到自然界的四个基本力量的控制和定义。想象一下打开电视，引力将你牢牢地固定在椅子上，将地球的大气层保持在表面附近，并使地球绕着最近的恒星运行，为你持续存在提供了一个适宜居住的环境。然而，尽管如此，引力相对较弱，你可以用一只胳膊的肌肉来克服它，将遥控器举起来响应你的按钮按下。看不见的红外光电磁辐射从遥控器前方穿过起居室，图像在你面前活跃起来。

数百万个微小的像素发射可见光，这是另一种电磁辐射形式，它穿过房间并进入你的眼睛。你的眼球本身是进化创新的奇迹，但它们最终依赖于原子内部的电子和核子的特性和行为，它们由电磁力将其维持在一起。原子核本身是由强核力将质子和中子聚集在原子中心的。不仅如此，这些质子和中子实际上是由三个更小的亚原子粒子称为夸克组合而成的，它们也受到相同力的束缚。你身体中的每个原子，存在的电视，甚至整个宇宙本身都依赖于这种力量，因为你的眼睛聚焦并与屏幕上的图像进行交互，你大脑内的每根神经每秒最多发射200次。所有这些协调的电位都依赖于体内钾的适当平衡，像其他元素一样，钾也是由强核力维持在一起，但还有其他因素在起作用。因为钾具有微弱的放射性，大约每秒有5000个钾原子放射性衰变，这是由弱核力驱动的衰变。所以，在距离我们150亿公里的地方，太阳的核心像恒星熔炉一样燃烧，靠氢聚变成氦提供动力。这种极为强大的反应负责保持地球的可居住温度，在银河尺度上，构成行星、电视、你以及所有事物的元素也依赖于弱核力。

这四个基本力量，引力、电磁力以及强核力和弱核力共同作用，塑造了我们对宇宙的体验，而且在我们宇宙多亿年的历史中一直如此。但在时间的最初瞬间，条件相互作用，创造出了一套非常不同的规则。在紧密统一纪元中，这是继普朗克时刻之后的阶段，只存在两种力量。但这是如何发生的呢？将这个问题形象化的关键在于抛硬币。抛硬币来决定两个同等重要的选择之间的结果，正面代表一方，反面代表另一方。决策只有在硬币停下来，通过拇指和食指的弹动提供的能量完全耗尽之后才能确定。在此之前，当硬币充满能量，在空中或桌面上旋转时，甚至无法区分两个面，也就是你可选的两个选择。只有一个旋转的球体，具有自己的特征。这正是当我们观察更高能量下的基本力量行为时所遇到的情况。新生宇宙中存在的能量增加了温度，使弱核力和电磁力的独立属性开始减弱和模糊，彼此融为一体。我们不再看到电磁力的明确正面和弱力的反面，而是两种力量的旋转无面力量的统一体。

所谓的电弱力进一步提高了能量，旋转硬币的概念再次适用于强力和电弱力。当温度足够高时，这两者会模糊成一个统一的整体，这个过程被称为大统一。这三个主要基本力的最终统一形成了被称为电强力的力量。尽管这个整洁的旋转硬币理论的大统一尚未在实验上得到确凿证明，尽管粒子加速器内的高能碰撞可以指引我们朝着电磁力和弱力的结合方向，但要让强力以类似于引力的方式失去其特性，需要更高能量的百万亿倍，第四个基本力——引力是否被纳入统一体中，这是一个关于神秘而不可预测的普朗克时刻的问题，也是量子引力竞争理论中的另一个问题。