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免費午餐
定理
“免費午餐”定理:只要有了各種定律,宇宙就會自已照管自已了,包括照管它自已的創生。
最初,時空是一無所有的,是平直的--根據愛因斯坦對引力的解釋,那時沒有物質使時空彎曲。海生伯的不確定性原理允許在短期間內可以免費借能量來創造宇宙。根據愛因斯坦的物質-能量關係,這能量產生物質,(以黑洞形式),物質以引起時空的彎曲--也就是我們所謂的引力。從“無”,我們得到相當多的“有”;儘管如此,產生宇宙所需的總能量等於零,因為宇宙中所有引力的能量是負的,它和產生的質量的(正能量)恰好抵消。
在我們能觀察到的宇宙里大體有1億億億億億億億億億億(1後面跟80個0)個粒子。它們從何而來?答案是,在量子理論中,粒子可以從粒子/反粒子對的形式由能量中創生出來。但這隻不過引起了能量從何而來的問題。答案是,宇宙的總能量剛好是零。宇宙的物質是由正能量構成的;然而,所有物質都由引力互相吸引。兩塊互相靠近的物質比兩塊分得很開的物質具有更少的能量,因為你必須消耗能量去克服把它們拉在一起的引力而將其分開。這樣,在一定意義上,引力場具有負能量。在空間上大體一致的宇宙的情形中,人們可以證明,這個負的引力能剛好抵消了物質所代表的正能量,所以宇宙的總能量為零。零的兩倍仍為零。這樣宇宙可以同時將其正的物質能和負的引力能加倍,而不破壞其能量的守恆。在宇宙的正常膨脹時,這並沒有發生。這時當宇宙變大時,物質能量密度下降。然而,這種情形確實發生於暴漲時期。因為宇宙膨脹時,過冷態的能量密度保持不變:當宇宙體積加倍時,正物質能和負引力能都加倍,總能量保持為零。在暴漲相,宇宙的尺度增大了一個非常大的倍數。這樣,可用以製造粒子的總能量變得非常大。正如固斯所說的:“都說沒有免費午餐這件事,但是宇宙是最徹底的免費午餐。”