科学百科知识第10期丨宇宙中的物质是从哪里来的？宇宙外面又是什么东西呢？

本期为大家带来：

《你知道吗——现代科学中的100个问题》

本书是阿西莫夫的优秀作品之一。
作者以通俗的语言，深入浅出地解释了现代科学中的一百个尖端课题。
其中，有些是了解现代科学技术所必须具备的基础知识，如科学的研究方法、二进制数、相对论、亚原子粒子、核聚变、熵、晶体、病毒等。有些则是当代科学技术的前沿阵地，如黑洞、统一场论、夸克、快子、金属氢等。
作者对这些问题的来龙去脉，它们目前处在什么样的状态、有没有希望得到解决等问题均作了回答。

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第十个问题： 宇宙中的物质是从哪里来的？宇宙外面又是什么东西呢？

第一个问题可以说是一个没有人能够回答的问题。科学并不保证所有的问题都有答案。只有在人们获得了足够的资料之后，科学才能向人们提供一个作出回答的方案。但是迄今为止，我们还没有掌握足够的资料来告诉我们宇宙间的物质究竟是从哪里来的。然而，即使如此，我们仍然可以作一些推测。我自己就曾经想过，在宇宙间可能存在有某种称为“负能量”的东西，这种“负能量”和普通的“正能量”完全一样，所不同的仅仅是，同等数量的“负能量”和“正能量”加在一起，将会成为“乌有”（正如＋１和－１相加等于零一样）。反之，“乌有”则可能突然转变为一团“正能量”和一团等量的“负能量”。如果事情确是如此，那么，这一团“正能量”就可能发展成为我们现在所知道的这个宇宙，与此同时，还可能在别的什么地方存在一个相应的“负宇宙”。

但是“乌有”又怎么会突然变成两团相反的能量呢？为什么不会呢？如果０＝（＋１）＋（－１），那么，这个零所代表的东西就完全有可能变成＋１和－１。也许在一个“乌有”的无限海洋中，会经常不断地形成大小相等的一对对正能量团和负能量团，以后，在它们经历了进化演变之后，又一次相互结合在一起而成为“乌有”。而我们现在则正好处在“乌有”与“乌有”之间的一个时期内的一个能量团中，并在对它感到奇怪。当然，上面所说的仅仅是一种推测。迄今为止，科学工作者既未探测到任何像“负能量”这样的东西，也未找到任何理由来使他们设想宇宙间可能存在有这样的负能量。

因此，除非他们有朝一日终于发现了这样的负能量，否则我的设想将是毫无意义的。至于第二个问题，即宇宙之外是什么这个问题，我的回答是：宇宙之外是一个非宇宙。你看了这个答案，也许会说“你的这个答案丝毫也不说明什么问题”。你的话也许是对的，但是从另一方面讲，在实际生活中往往就有许多问题是得不到有意义的回答的（例如“天到底有多高？”）。所以，这一类问题都是“没有意义的问题”。一般说来，科学工作者甚至根本不愿去思考这类毫无意义的问题。然而，我们是不是可以从另一个角度来想一想这个问题呢？假定你是北美大陆中部的一只具有高度智慧的蚂蚁，而且还是一只一辈子都在“旅行”的蚂蚁。

在这种情形下，在你不断向前走的过程中，你已经走过了一平方米又一平方米的地面，同时你还发明了一个小望远镜，使你能看到你前方几公里以外的地面。在这种情况下，你一定会认为这块地面是无边无际的。但是你也许会提出一个疑问：这块地面是否有一个尽头呢？这样一来，就会进一步产生一个使你感到困惑的问题：“如果这块地面是有尽头的，那么，在尽头的那一边将是什么东西呢？”当然，你所以会提出这个问题，是因为你唯一体验到的仅仅是地面。

你从来没有见到过海洋，对海洋一无所知，因此，你除了陆地以外，不可能想象出别的什么东西。在这种情况下，你就很可能会这样回答：“如果陆地真是有尽头的话，那么，在陆地的那一边一定是一块非陆地，不管这块非陆地到底是什么东西。”这样看来，这样的回答应该说是对的吧！既然如此，如果我们把宇宙定义为物质、能量及由这些物质和能量所充填的空间这三者的总和，并且宇宙真是有尽头的话，那么，在宇宙尽头之外的就应该是散布在这个非空间的非物质和非能量。总之，是一个非宇宙。如果这个宇宙是起源于一团正能量，而这团正能量是和一团负能量一起由“乌有”形成的，那么，这个宇宙尽头之外的就应当是“乌有”，而这个所谓的“乌有”也许就是非宇宙的另一种叫法。