宇宙在还没有形成时是怎样的？

当爱德温?哈勃公开宣布宇宙是持续在膨胀的时候，爱因斯坦非常不安，据说他在广义相对论中把宇宙常数称作是他生命中最大的错误，他的错误在于他认为宇宙是个静止不变的地方。宇宙空间的膨胀意味着，宇宙可以被重新追溯回一个奇点。目前理论认为，宇宙是从138亿年前的那个奇点发生大爆炸之后诞生的。

然而，人们不禁要问，到底是什么造成了这种宇宙大爆炸？或者说，在那之前存在什么？

这个问题是在是太模糊了。物理学家通过仔细研究它的某些方面来缩小它的范围，例如，推测先前的哪些现象会导致我们的宇宙展现它目前所拥有的特性。一个令人费解的特性是宇宙惊人的秩序。宇宙由于一些神秘的原因，显示非常低的熵或无序，而且熵是随着时间的流逝不断增加的，那么逻辑上来讲宇宙就是从一个更小的熵开始。前大爆炸理论必须解释为什么它是这样开始的。

在所有理论中，下面列举了两个最重要的例子。然而，这些都是推测，并不是经过验证的事实，但它们背后有着合理性。

大反弹

一个有开端的宇宙意味着有结束。宇宙学家把这称之为宇宙大坍缩，这是空间收缩的过程。在上述场景中，某个时间点，引力收缩大胜空间膨胀，并且把所有的质量拉向一个单一的点——奇点。

奇点是一个零体积和无限密度的区域，目前的理论无法解释这样的状态。少数宇宙学家认为，这对孕育我们的宇宙而言就是一场大灾难。根据宇宙大反弹理论，宇宙从先前宇宙所坍缩成的奇点中诞生。宇宙不断重复膨胀与坍缩，我们现在的宇宙只是这其中的一个过程。

奇点是一个非常吸引人的宇宙现象，目前，没有物理学理论可以解释它的行为。不只是爱因斯坦的相对论会在这个无穷小的规模中崩溃，还有无限密度也超越了粒子物理学家对量子物理标准模型的理解。大反弹尤其违反广义相对论，这里好像没有明显的理由显示为什么宇宙会不断重复膨胀与坍缩。有些人认为，目前的理论是不完整的，肯定会有一个大统一理论能够解释这样的现象。

大反弹理论的支持者们预言，宇宙诞生是大爆炸循环的一部分。然而，大坍缩似乎是没什么希望会发生，因为暗能量正使宇宙加速扩张，最终的宇宙有可能会演变为热寂的状态。

多元宇宙

在二十世纪六十年代，天文学家探测到了宇宙微波背景辐射，这成了宇宙大爆炸理论的关键性证据。这是早期宇宙残余的热量，它们是宇宙发出的第一束光，其波长现在已经被拉伸至微波。然而，宇宙学家对各向同性的宇宙微波背景辐射感到困惑，不知宇宙为何会如此有序。

物体通过把热量传给附近的物体或者是它们的周围，直到降低了它们的温度，以此来达到温度平衡。然而，宇宙微波背景的各向同性看起来是不可能的，因为在巨大的宇宙范围内想要达到温度平衡会被光速限制，这是不可能瞬间实现的。

物理学家阿兰?古斯推测，在宇宙从奇点诞生之后的最初阶段，宇宙经历了空间暴胀的过程，这能使整个宇宙的温度达到平衡。根据暴胀理论，通过空间的指数式膨胀，温度很快就达到了平衡。在宇宙暴胀的过程中，空间的膨胀速率超过了光速，所以宇宙温度来得及平衡。需要注意到是，狭义相对论限制物体在空间中的运动速度超过光速，但空间本身的膨胀与此无关。

宇宙暴胀并不只是很好地解释了宇宙早期过程，它还可以解释是什么导致了宇宙大爆炸的发生。空无的空间会不断出现微小的随机量子涨落，在那里会突然出现一对正反虚粒子对，它们只能存在极其短暂的时间，很快就会湮灭掉。根据暴胀理论，正反虚粒子对发生湮灭之前，空间暴胀会把它们分开。

然而，物理学家在二十世纪八十年代发现，暴胀可能是永恒的，超过光速膨胀在某些区域会停止，但在其他区域可能还在持续。这暗示著多元宇宙的存在，我们的宇宙可能只是其中之一。多元宇宙为我们提供了一个令人信服的论据，说明我们这样的低熵宇宙如何能够挤过一个高熵宇宙。

平行宇宙意味着暴胀过程产生了无限宇宙，每一个宇宙都可能有不同的属性和不同的物理学常数。我们的宇宙很幸运，各种物理学常数都恰到好处，如果它们发生一些偏差，我们就有可能无法存在。

至今，科学界已经达成共识，宇宙大爆炸是由一个奇点爆发的。在奇点里，所有的物理定律都会失效。只有当我们发现了所谓的大统一理论之后，我们才有可能知道宇宙究竟是如何开始的，宇宙开始之前的状态又是如何的。可能宇宙开始之前是什么的答案很简单，那就是虚无，什么都没有。