因斯坦之后最早用广义相对论框架研究宇宙学的人之一。我们在第3章
曾提及，真空能量为零的空间叫作闵可夫斯基空间，而真空能量为负的
空间叫作反德西特空间。在德西特空间中，时空就算空空如也，也仍然
是弯曲的，因为有正的真空能量。我们知道，真空能量对空间膨胀有永
久的推动力。如果我们考虑两个一开始在德西特空间中静止不动的粒
子，那么这两个粒子会随着空间膨胀被逐渐拉开。同样地，如果向过去
追踪这两个粒子的运动，那么它俩就会相向运动彼此靠近，但随着两者
之间的空间越来越小，它俩的速度也会越来越慢。反德西特空间则与此
相反，粒子会被牵引着彼此靠近（图72）。
我们的一切论证最后都归结到这个结论：如果真空能量为正，那么
德西特空间就是宇宙演化的最终结果，因此也是引力存在时我们能想到
的熵最高的状态。这不是结案陈词——我们现有的工具还不够先进，不
允许我们在这方面下最终结论——但很有启发。
你可能会想，真空怎么能具备很高的熵——熵理应用来计量我们能
重置微观态的方式有多少种，但如果真空中空无一物，我们能重置什么
呢？但对于黑洞我们也要面对完全一样的难题。答案必定是即使空间中
空无一物，也会有大量微观态在描述空间本身的量子状态实际上，如果
我们相信全息原理是真的，我们就能为德西特空间中任意可观测区域内
所包含的熵设定一个明确的数值。答案是个巨大的数，真空能量越小，
熵就会越大[261]。我们这个宇宙正朝着德西特空间演化，每一个可观测
区域的熵都能达到10120。（如果我们让可观测宇宙中所有物质都坍缩
为一个黑洞，得到的熵也会是这个数，但这个结果纯属巧合——就跟目
前宇宙中的物质密度和真空能量大致相等也是纯属巧合一样，尽管过去
是以物质为主导，但将来真空能量会占上风。）
图72 “真空”的三种不同情形，区别在于真空能量有所不同。真空能量消失时即为闵可夫斯基
空间，真空能量为正时就是德西特空间，而真空能量为负时对应反德西特空间。在闵可夫斯基
空间中，两个原本静止的粒子仍然会保持相对静止；在德西特空间中，这两个粒子会被推开，
在反德西特空间中则会被拉拢。真空能量的绝对值越大，推力或拉力就越强
尽管德西特空间为高熵状态带来了合理的备选项，但我们在量子引
力背景下试图理解熵时，真空能量的想法还是让情形更加错综复杂。根
本问题是，实际的真空能量——对时空中任一特定事件，你会真正用真
空中的能量来衡量的事物——当然可以发生变化，至少可以有短期变
化。宇宙学家讨论的是“真正的真空”，其中真空能量取可能的最小值，
但也会谈到有很多种可能存在的“假真空”，其中实际的真空能量要高一
些。确实有可能，我们此身所处正是假真空。如果根据真空能量的不同
取值，真空可以处于不同的形式，那么“高熵”意味着“真空”的想法就会
变得复杂多了。
这是好事——我们不希望真空就是熵最高的可能状态，因为我们没
法活在真空中。接下来两章，我们会一起来看看是否没法利用真空能量
的不同可能取值，来找个什么办法解释这个宇宙。但首先我们自己得相
信，如果在这方面没有什么预先了解，那么知道我们并非生活在除了我
们之外别无他物的宇宙中，还真是件极为令人惊讶的事情。这就需要我
们再去拜访一下玻尔兹曼和卢克莱修这两位巨人，站在他们的肩膀上我
们才能说清这个问题。
为什么我们所在的不是真空？
本章开始时我们问道，这个宇宙应该是什么样子。这个问题该不该
问可能都不那么显而易见，但如果可以这么问，那么合乎逻辑的答案也
许是“应该看起来像是处于高熵状态”，因为高熵状态比低熵状态要多得
多。然后我们证明了，真正的高熵状态看起来基本上就是真空；在真空
能量为正的世界中，这就是德西特空间，宇宙中只有真空能量，别的什
么都没有。
因此，现代宇宙学面对的主要问题是：“为什么我们不是生活在德
西特空间？”为什么我们所在的这个宇宙中充满了恒星和星系？为什么
我们生活在物质和能量的大爆炸之后，而这个起点的熵如此之低？为什
么宇宙中有这么多物质，而且在宇宙早期分布得那么均匀？
可能有个答案是援引人存原理。对呀，我们没法活在真空中，因为
那是真空。真空中没有任何东西能存活。这么说听着像是很有道理，但
并没有真正回答这个问题。即便我们无法在空空如也的德西特空间里生
活，也还是不能解释为什么我们的宇宙在早期远远不是真空状态。我们
这个宇宙似乎比任何人存标准所要求的都更加远离真空状态。
