。这个理论认为,宇宙的边界条件就是它没有边界,宇宙中的一切在原则上都可以单独地由物理定律预言出来,而宇宙本身是从无中生有而来的(量子意义上)或者没有起源(经典意义上)。无边界条件如果成立,则说明宇宙是自给自足的,这意味着宇宙不需要创世上帝或者不存在第一推动。
霍金使用欧几里德的量子引力学描述宇宙的起源。在这个模型中,我们所熟悉并能感知到的真实时间(实时间),被一种如空间第四向的虚时间所取代,根据欧几里德方法论可得,虚时宇宙史是如同地球表面一般的四维球面(但它比地球表面多了两维)。即欧几里德时空与地球表面一样,是一个无尽闭合曲面。而宇宙的奇点,在这个模型中,就相当于地球的南极。因此,正犹如“地球的南极之南,是什么也没有”的道理一样,宇宙的奇点之前,也是什么也没有。
共形循环宇宙学,是物理学家彭罗斯提出的。该理论认为,宇宙并非只有一次大爆炸,而是在一个个从大爆炸到死亡的“永世”(aeon)中反复循环。所谓“永世”(aeon),就是宇宙从大爆炸创生到下一次大爆炸之间的“生命周期”。大爆炸创生之后,宇宙不会永远膨胀下去,当宇宙中所有黑洞都通过“霍金辐射”蒸发殆尽,届时,宇宙中的全部质量均衰变为了辐射(即所有的物质都转变为了能量),宇宙的状态看起来就会和大爆炸之时的状态几乎一模一样。而经过一种叫做“共形变换”的数学变换,可以把无穷大的宇宙未来和无穷小的大爆炸奇点连接起来。这样宇宙就从一个“永世”到下一个“永世”,不断循环下去。
彭罗斯相信,宇宙自始至终都在遵循热力学第二定律——熵增定律。宇宙在奇点大爆炸之前,是熵值最低的时候。当大爆炸发生后,熵值就开始不断增大。随着熵值的增大,宇宙变得越来越不稳定。当宇宙的熵值达到极大值,趋向无穷时,天体开始逐渐毁灭,黑洞不断壮大吞噬掉一切物质转化为能量。熵值伴随着这个过程慢慢减小。到了最后,黑洞蒸发殆尽,整个宇宙变成一个纯能量的空间,熵被彻底清零。接着,能量空间坍缩到奇点状态,新的大爆炸再次发生,新的宇宙开始膨胀演化。
量子创世理论(quantum creation),是宇宙学家维连金提出的。该理论认为,宇宙可以依据量子机制自动诞生。在量子理论中,存在着一个确定的原理,即成对的粒子可以自发地、短暂地从虚无的空间中出现(“量子涨落”现象)。维连金根据这种真空量子涨落现象,提出了一种量子机制,可以从一个没有时间、没有空间、也没有物质的状态产生一个膨胀的宇宙。(该机制的原理是,利用量子规则,在虚空中制造出有动量的微型气泡空间,而动量会让其膨胀至宇宙规模。)所以,维连金认为奇点大爆炸之前是一片虚无,宇宙是从虚无中,由量子涨落产生出来的。)
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在希尔构建的宇宙运行理论中,希尔认为,按照阴阳二元定律,既然宇宙万事万物都存在着阴阳二元,那么,在宇宙中,应该存在着某种最原初的、最根本的、最基础的阴阳二元元素。就像八卦图是由“阴爻”与“阳爻”,这两种最基本的符号通过一系列组合方式所构成一样,宇宙也应该是由两种最基础的阴阳元素所组成。而这种最基础的阴阳二元元素,希尔认为,就是能量与物质。
能量与物质,一种是无形的“质”,一种是有形的“质”,它们共同构成了宇宙的一切“存在物”。它们两者具有对立性,这种对立性体现在“无形”与“有形”的对立。同时,能量与物质又具有互根性。这种互根性体现在两方面。一方面,能量与物质可以相互转换。物理学家爱因斯坦在他的狭义相对论中提出了着名的质能方程式:E=m(c^2),以数学公式的方式,精确地阐释了物质与能量的转换关系。在现实中,物质转换成能量的真实例子是,宇宙恒星的内部每时每刻都在以核聚变的方式,将其自身的物质转换成剧烈的电磁辐射能量,释放到外太空之中。而能量转换成物质的真实例子是,科学家们在实验室中,通过让高能的γ射线近距离经过原子核,成功制造出了一对电子偶,将γ射线光子转化成了一个正电子和一个负电子。第二方面,组成物质的微观粒子具有波粒二象性,同样的,作为能量的代表,电磁波(包括光),也具有波粒二象性。两者都会在某些情况下表现出“有形”的粒子性质,同时,又会在另一些情况下表现出“无形”的波动性质。因此,它们在本质上是具有相同特征的。
接着,希尔又根据阴阳循环定律和物