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导言

史蒂芬·霍金

我们从哪里来？

我们为什么会在这里？我们是从哪里来的？根据中非博松戈人的说法，起初只有黑暗、水和大神本巴。一天，本巴胃痛发作，吐出了太阳。太阳烧干了一些水，露出了土地。仍感不适的本巴又吐出了月亮和星辰，然后是豹、鳄鱼、乌龟，最后吐出了人。

和其他很多创世神话一样，这个神话要努力解决的各种问题我们今天仍在追问。幸运的是，我们现在有了科学这个工具来提供答案，这一点我们很快就会看清楚。

关于这些存在的奥秘，第一项科学证据是在20世纪20年代被发现的，当时埃德温·哈勃开始用加利福尼亚威尔逊山上的一架望远镜进行观测。哈勃惊讶地发现，几乎所有星系都在离我们而去。不仅如此，越是遥远的星系，远离我们的速度就越快。宇宙的膨胀是古往今来最重要的发现之一。

这一发现改变了关于宇宙是否有开端的争论。如果诸星系此时正在彼此远离，那它们在过去必定离得更近。如果其速度保持恒定，那么数十亿年前，它们应该是挤在一起的。这就是宇宙的起源吗？

当时，许多科学家都不满意宇宙有开端的说法，因为这似乎意味着物理学已经崩溃。我们不得不援引一个外在的动因——为方便起见，可以称之为上帝——来决定宇宙如何开始。于是，他们提出了一种理论：虽然宇宙目前正在膨胀，但它并没有一个开端。

也许最著名的理论是在1948年被提出的。它叫作稳恒态理论，暗示宇宙过去一直存在，而且无论什么时候看上去都一样。最后这个特性是一项可以检验的预言，可检验性是科学方法的一个关键要素。但事实表明，它并不成立。

1965年10月，人们发现整个空间中有一个微弱的微波背景，这是最早的观测证据，表明宇宙有一个非常致密的开端。唯一合理的解释就是，这个“宇宙微波背景”是一种炽热而致密的早期状态所遗留的辐射。随着宇宙不断膨胀，辐射冷却下来，直至成为我们今天看到的残余。

很快就有理论支持这个想法。我和牛津大学的罗杰·彭罗斯认为，如果爱因斯坦的广义相对论是正确的，那么必定存在一个奇点，在那个点上，宇宙无限致密，时空曲率为无限大——时间本身正是从这里开始的。