如果你想从头开始做苹果派，你必须先创造宇宙。
——卡尔·萨根
不断给我带来惊喜的是，人类已能够大胆想象一种创生的理论，现
在我们能够检验这一理论。
——乔治·斯穆特
我们认为爆炸模型是当代最具说服力的和包容性的宇宙物理理论，
因为这个模型具有预言能力（即它同时囊括了许多不同的天文观测结
果），特别是因为，正如任何一项可行的理论所必须具有的，它在不断
的观测证伪的挑战中生存下来……就大爆炸而言，这个模型不仅存活了
几十年，而且其生存状况正变得越来越强大。
——拉尔夫·阿尔弗和罗伯特·赫尔曼
十亿年或二十亿年前，发生了一件事——大爆炸，一件我们的宇宙
开端的事件。它为什么会发生是我们想知道的最大的谜。但它的发生却
是相当清楚的。
——卡尔·萨根
大爆炸模型可以说是20世纪最重要和最辉煌的科学成就。然而，大
爆炸模型在其构思、发展、探索、检验、证明并最终接受的方式上也可
以被认为是非常普通的。在这些方面，它与许多不那么吸引人的科学领
域有着很多共同之处。大爆炸模型的发展是科学方法付诸实施的一个典
型例子。
如同其他许多科学领域，宇宙学始于试图解释一些以前一直属于神
话或宗教领域的东西。最早的宇宙学模型有用，但并不完美，因此很快
就表现出与观察的不一致和不准确的缺陷。新一代宇宙学家提供了一个
可供选择的模型，并向着有利于他们宇宙观的方向推进，而科学界则捍
卫现有的模型。无论是守成者还是挑战者都认为自己正确，并利用理
论、实验和观察结果来为自己辩护，有时一项证明工作在取得突破之前
需要耗上几十年的时间，但一个偶然的发现就可能在一夜之间改变科学
的景观。双方都利用了最新的技术——从望远镜到卫星——来努力寻找
能支持自己模型的关键证据。最终，形势变得对新模型十分有利，宇宙
学迎来了一场革命，科学界终于接受了新模型，抛弃了旧模型。以前批
评新模型的大多数批评家开始确信并改变了他们的立场，范式的转变终
于完成。
重要的是，在大多数科学争论中，范式并没有转变。通常情况下，
一个新提出的科学模型很快被发现是有缺陷的，于是既有模型仍被当作
对实在的最佳解释而得到保留。这种情势是必需的，否则科学将不断修
正其位置，这样它在探索和理解宇宙方面将变成一种不可靠的框架。然
而，当范式转移已然出现时，它便是科学历史上最非凡的时刻。
从旧范式到新范式的道路可能十分漫长，需要经过几十年和几十位
科学家的奉献。这产生了一个有趣的问题：谁对新范式的贡献最大？罗
尔德·霍夫曼和卡尔·杰拉西在戏剧《氧气》中对这个问题做了初步探
索。这部剧作围绕如何颁发“追认诺贝尔奖”这个虚构的奖项（授予诺贝
尔奖基金会成立之前所诞生的科学发现）展开。委员会开会，很快同意
这个奖项应授予氧气的发现。但委员们对谁最值得获此殊荣意见不一。
是瑞典药剂师卡尔·威廉·舍勒，因为他第一个合成并分离出这种气体？
还是英国一个神论派教长约瑟夫·普里斯特利，因为他第一个公布他的
发现并提供了研究的细节？抑或是法国化学家安东尼·拉瓦锡，因为他
正确理解了氧气不仅仅是空气的一个版本（“消炎的空气”），而是一种
全新的元素？这部戏详细讨论了优先权的问题，通过时间回溯让每个人
都来为自己辩护，从而反映出荣誉归属的复杂性。
如果说谁值得荣获发现氧气的殊荣这个问题很难回答的话，那么要
认定是谁发明了宇宙大爆炸模型则几乎是不可能的。发展、检验、修改
和证明完整的大爆炸模型需要经过众多的理论、实验和观测阶段，每个
阶段都有自己的英雄。爱因斯坦通过他的广义相对论来解释引力值得肯
定，没有这一工作，任何严肃的宇宙学模型都不可能发展起来。然而，
最初他却反对进化宇宙的思想，所以这一思想在勒迈特和弗里德曼那里
才发展成大爆炸理论。而且如果不是因为哈勃的观测结果证明了宇宙在
膨胀，他们的工作也不会被认真对待。但哈勃却声称，他不愿意从自己
的研究结果得出任何宇宙学的结论，从而使大爆炸的皇冠减色不少。要
不是伽莫夫、阿尔弗和赫尔曼在理论上的贡献，以及赖尔、彭齐亚斯、
威尔逊和COBE团队的观测工作，大爆炸模型可能依旧处于低迷状态。
甚至弗雷德·霍伊尔——稳恒态模型的主创者——在核合成理论上的贡
献，无意中也帮助支持了大爆炸模型。显然，大爆炸模型不能归功于某
一个人。
事实上，本书提到的仅是对大爆炸模型的发展有贡献的人群中的一
小部分人，因为我们不可能在短短几百页的篇幅内对稳恒态与大爆炸的
争论给出一个完整、明确的说明。要对对大爆炸模型的发展有贡献的每
一个人都做出公正的评价，那么本书的每一章的每一节都需要扩展成单
独一卷才有可能。
除了篇幅的限制，这种对大爆炸模型的历史的说明还受到在文中尽
量减少数学方程的数量的限制。数学是科学的语言，并且在许多情况
下，对一个科学概念的完整、准确的解释只有通过给出详细的数学描述
才有可能。但是，通常我们可以单纯借助于文字和几张图表来说明关键
要点，从而得到对科学概念的一般性描述。事实上，数学家卡尔·弗里
德里希·高斯就曾强调过“概念，而不是符号”的价值。
1992年4月24日见报的对大爆炸理论的文字解释和图片说明已经提
供了这样的证据。这是在COBE新闻发布会后的第二天，《独立报》在
头版以一张简单的图（见图103）总结了大爆炸模型的所有基本要素。
图中的某些时间和温度值不同于我们在前面章节中引述的值，这是因为
理论和观测到1992年已有所改进。数量仍只是个大概，但它们在很大程
度上将继续代表着今天的宇宙学家的共识。
《独立报》的图简洁地总结了我们当前对大爆炸宇宙的理解。首
先，正如它所指出的：“所有的物质和能量曾被压缩为一个点”，然后有
一个全能的大爆炸。术语“大爆炸”暗示着某种爆炸，这不是一个完全不
恰当的比喻，但有一点应指出，大爆炸不是指空间内的爆炸，而是空间
的爆炸。同样，大爆炸也不是指某个时间点所发生的爆炸，而是时间本
身的爆炸。空间和时间都在大爆炸的瞬间产生。
在第1秒之内，超热宇宙急剧膨胀并冷却，其温度从几万亿度下降
到几十亿度。宇宙中主要有质子、中子和电子，它们都沐浴在光的海洋
里。在接下来的几分钟内，质子，相当于氢原子核，与其他粒子反应形
成轻的原子核（如氦核）。氢氦在宇宙中的比例在最初几分钟内就基本
上被固定下来，并与我们今天所看到的相一致。
宇宙继续膨胀和冷却。现在它包含简单的原子核、高能电子和大量
的光，一切都处于相互散射的过程中。经过大约30万年，宇宙的温度已
经冷却到足以使电子慢下来，被核束缚住，形成完全成熟的原子。这种
原子有效阻止了光的进一步散射，自此光在宇宙中畅通无阻的状态在很
大程度上受到遏制。这种光就是所谓的宇宙微波背景（CMB）辐射，
一种由伽莫夫、阿尔弗和赫尔曼预言，并为彭齐亚斯和威尔逊探测到的
大爆炸的光的回声。
经过COBE卫星对宇宙微波背景辐射的详细测量，我们知道，经过
30万年后，宇宙中有些地方的密度稍高于平均密度。这些区域逐渐吸引
更多的物质，变得更加致密，从而在宇宙大约10亿岁的时候形成了第一
批恒星和星系。恒星内部的核反应继续形成中等重量的元素，而最重的
元素则是在恒星死亡前的剧烈挣扎条件下形成的。正是由于在恒星上形
成了诸如碳、氧、氮、磷和钾等元素，才最终使得演化出生命成为可
能。
到今天为止，宇宙已有150亿年的历史。《独立报》上的插图将人
类的出现置于顶层，有点谄媚的意味，因为它夸大了我们在宇宙历史中
的角色。虽然生命在地球上已存在了数十亿年，但人类的出现只有10万
年左右。要将他置诸其间，如果宇宙的历史用张开双臂后两个指尖之间
的长度来表示这个时间表的话，那么人类存在的时间仅相当于指甲锉刮
一下的宽度。
重要的是要记住，这个创生和演化的历史是有具体的证据来支撑
的。物理学家们，如伽莫夫、阿尔弗和赫尔曼等，进行了详细的计算，
估计了早期宇宙的环境，并预言了早期宇宙如何会在当前的宇宙中留下
自己的印记，即氢氦比和宇宙微波背景辐射。这些预言都惊人的准确。
正如诺贝尔奖获得者、物理学家斯蒂芬·温伯格所指出的那样，大爆炸
模型绝不是一种想入非非的猜测：“我们的错误不在于我们把理论看得
太认真，而是我们没有给予它足够的重视。我们总是很难意识到我们在
办公桌上玩弄的这些数字和方程与现实世界的联系。更糟糕的是，我们
通常会认为，某些现象只是不适合可敬的理论和实验上的努力。伽莫
夫、阿尔弗和赫尔曼之所以比其他人更应该得到巨大的荣誉，就在于他
们非常重视早期宇宙的问题，在于他们用已知的物理定律去说明最初3
分钟。”
当一家报纸准备在头版对一个宇宙学模型进行广泛报道时，正如亚
瑟·爱丁顿所言，这是个强烈的迹象：大爆炸模型已经从理论研讨会上
搬到了科学的陈列室里。然而这并不意味着这个模型就是完美无缺的，
因为总是存在一些悬而未决的问题和一些细节需要处理。本篇结语的其
余部分将对这些仍待解决的问题和细节做一简述。几段文字不可能有望
传递出这些问题的细微之处、深度和真正的意义，但它们应能表明，虽
然广义上说，大爆炸模型的概念已被证明是正确的，但要让所有的宇宙
学家都信服，还将有很长的路要走。
例如，我们知道，今天的星系分布是大爆炸后大约30万年里宇宙密
度变化的结果，但这些密度变化的起因是什么？另外，根据爱因斯坦的
广义相对论，空间可以是平的，也可以向内弯曲或向外弯曲。在平直的
宇宙中，光线可以永远走一直线，就像球在一个平坦、光滑的平面上滚
动，但在弯曲的宇宙中，光线可以沿着环形轨道行进并返回到其出发
点，就像一架飞机绕地球赤道飞行一周。根据天文观测，我们的宇宙似
乎是平直的，因此就有这么一个问题：为什么我们的宇宙是平直的，什
么时候它可能是弯曲的？
暴胀理论为这两个问题——密度变化和宇宙表观平直性的起源——
提供了一种可能的解释。这一理论是由阿兰·古斯在1979年末发展出来
的。当他第一次想到宇宙的暴胀这个概念时，古斯简直惊呆了，他很快
在他的笔记本上写下“壮观的实现”。这不是轻描淡写，因为暴胀看起来
就像是向大爆炸模型添了点有价值的东西。有各种版本的暴胀，但其本
质是这种理论提出了在宇宙最早的瞬间的一种快速扩张的阶段，这个阶
段大约在10-35秒后结束。在这个暴胀时期，宇宙的体积大约每10-37秒扩
大一倍，这意味着到这一阶段结束，宇宙体积大约倍增100倍。这听起
来好像不是很多，但一个著名的寓言故事说明加倍的力量。
这则寓言讲述的是一位波斯大臣是怎样向他的苏丹讨米的。他希望
能这样来给他米：在国际象棋棋盘的第一个方格内放一粒米，以后每个
方格内放的米粒数加倍，即在第二个方格放2粒米，然后是4粒、8粒、
16粒等等。苏丹同意了，认为最终的米粒数应该不会太多。但实际上他
因此破产了，因为棋盘的最后一格将有9223372036854775808粒米。所
有方格内的米粒数的总和将几乎是这个数的两倍，这远远超过了当今全
球大米的年产量。
所以，暴胀将在瞬间使宇宙的体积大大扩充。在我们今天看到的较
为舒缓的膨胀之前，尤其是在
0.00000000000000000000000000000000001秒之前，暴胀将对宇宙的发
展产生重大影响。主要是，新生儿宇宙的密度虽然只有微不足道的变
化，但暴胀会放大这些微小变化，从而导致30万年后为天文学家所知晓
的显著变化。这些变化，特别是高密度团块，随后又成为星系形成的种
子。
暴胀的另一个后果是，暴胀前并不平坦的宇宙将成得非常平坦。台
球的表面显然不是平的，但如果让它的体积反复倍增27次，那么它的体
积将和地球一样大。地球仍具有弯曲的表面，但它的弯曲要比一个台球
的小多了，按人的尺度看，它的外观看上去非常平坦。同样，暴胀宇宙
也会给出平坦的印象，这就是天文学家今天看到的景象。
图103 在英国，COBE的发现占据了《独立报》1992年4月24日星期五报纸的头版。
文章预告宇宙微波背景辐射的变化是对宇宙的大爆炸模型的最终认可，并用黑体图解释了这个
模型。
密度变化和平整度问题的解决还为解决另一个神秘的问题提供了潜
在的可能性。当天文学家从相反的方向来比较他们的宇宙视角时，发现
两个相距超过200亿光年的宇宙拼块之间似乎存在很强的相似性。宇宙
学家原本以为宇宙在这个距离上应该发散得更厉害，但暴胀可以解释为
什么不是这样。宇宙的两个部分在暴胀之前可能彼此非常接近，因此它
们非常相似。后来，经过暴胀带来的梦幻般的膨胀后，他们突然被分开
了一个相对大的距离，但它们仍然保留了其初始的相似性，因为分离发
生得实在太快了。
古斯的暴胀理论依然处在讨论阶段，但许多宇宙学家认为，它将在
适当的时候被纳入大爆炸模型。吉姆·皮布尔斯曾经说过：“如果暴胀是
错的，那么上帝就错过了一个好把戏！暴胀是一个美妙的想法。不过，
也有其他许多美妙的但大自然已决定不予采用的想法，所以，如果这是
错的，我们也不必抱怨太多。”
让大爆炸宇宙学家们夜不能寐的另外一些东西就是暗物质。观测表
明，在星系外围做轨道运动的恒星有巨大的速度，但靠近星系中心的所
有恒星的引力不足以阻止这些外围恒星飞离星系。因此，宇宙学家认
为，星系中必定存在大量的暗物质，即那种不发光但其引力足以让外围
恒星保持在其轨道上运动的物质。虽然暗物质的概念可以追溯到20世纪
30年代在威尔逊山上工作的弗里茨·兹维基，但宇宙学家仍无法确定其
真实性质，而且相当尴尬的是，计算表明，宇宙中的暗物质要比普通的
恒星物质更多。
暗物质的一些候选者是所谓的大质量致密晕天体（MACHO），其
中包括黑洞、小行星和巨型类木行星。我们无法在一个星系里看到这样
的对象，因为它们不发光，但它们都对一个星系内的引力有贡献。暗物
质的其他候选者可用大质量弱相互作用粒子（WIMP）来概括，它们包
括无法形成大质量致密晕天体的各种类型的粒子，但它们可能会渗透到
整个宇宙，除了通过引力，它们几乎不表现出任何存在感。
到目前为止，我们对宇宙中暗物质的性质和数量只有模糊的线索，
这令人非常沮丧，因为宇宙学家在修补大爆炸模型的一些漏洞之前需要
对暗物质有全面的了解。例如，暗物质的引力作用可能会在宇宙的早期
阶段吸引更多的普通物质，从而有助于在形成星系方面发挥主要作用。
而且，在时间线的另一端，暗物质可能对宇宙的最终命运起着决定
性作用。宇宙自大爆炸之后一直不断在膨胀，但宇宙的所有质量会向内
拉动物质，并使膨胀逐渐放缓。这将导致以下三种可能的未来，这个断
言是由亚历山大·弗里德曼在20世纪20年代首次提出的。第一种可能，
宇宙会一直膨胀下去，只是速率在不断下降；第二种可能，宇宙膨胀会
逐渐减速到某个点戛然而止；第三种可能，宇宙膨胀会慢下来，停下
来，然后开始收缩，就是我们现今所说的“大挤压”。因此，宇宙的未来
取决于宇宙中的引力，而这又取决于宇宙的质量，而宇宙的质量又取决
于宇宙中暗物质的量。
事实上，还有第四个潜在的未来值得认真考虑。20世纪90年代末，
天文学家都将天文望远镜对准被称为Ⅰa型超新星的各个特定超新星
上。这些超新星非常亮，因此即使它们的爆发是位于遥远的星系，但依
然可以被观测到。Ⅰa型超新星还具有指示光变的特性，这种特性可被
用来测量它们的距离，从而得到它们所在星系的距离。并且，通过利用
其光谱，我们可以测量其退行速度。随着天文学家对Ia型超新星的研究
越来越多，测量结果似乎在暗示，宇宙实际上是在以不断增大的速度膨
胀。因此宇宙的扩张不是放缓，而是似乎在加快。宇宙看上去是要吹破
了。这个让宇宙失控的排斥性推动力仍是一个谜，于是被贴上暗能量的
标签。
鉴于暴胀的瞬间剧烈时期，奇特的暗物质和怪异的暗能量等概念，
21世纪的新的大爆炸宇宙的确处在一种奇怪的位置上。看来，著名科学
家J.B.S.霍尔丹真有深邃的先见之明，他在1937年写道：“我怀疑宇宙不
但比我们假设的要古怪，而且比我们能假设的更古怪”。
彻底解决大爆炸遗留的奥秘需要在三个方面发起攻击，包括理论的
进一步发展、实验室实验，以及最为重要的——对宇宙的更清晰的观
察。例如，COBE卫星在1993年12月23日完成了它的科学使命，被装有
更先进的探测器（如WMAP）的卫星所取代，其观测结果如图104所
示。甚至更好的卫星也已经在设计中，并且在地球表面，将会有更敏锐
的射电望远镜、更强大的光学望远镜和实验来寻找暗物质的迹象。
未来的观测将挑战、检验并发展大爆炸模型。它们可能会对宇宙年
龄的估计进行修正，弱化宇宙中暗物质的影响，或填补我们的知识空
白。但宇宙学家普遍认为，这些只会对大爆炸模型的整体方案作调整，
而不是模式转变到一种全新的模型。大爆炸的先驱拉尔夫·阿尔弗和罗
伯特·赫尔曼在2001年出版的《大爆炸的萌芽》一书中就持有这一观
点：“尽管关于宇宙学模型的许多问题仍没有答案，但大爆炸模型处于
合理的健康状态下。我们确信，未来的理论和观测工作将主要是非常细
微的微调，但我们无法预料，50年后，这个模型是否能被证明基本上是
不充分的。再过50年后我们可以回头看看这一切是怎么过来的。”
图104 WMAP（威尔金森微波各向异性探测器）卫星被设计用来测量探测宇宙微波背景辐
射，其分辨率比COBE卫星高35倍。它的观测结果如本图所示，于2003年公布。菱形格式相当
于图102所示的COBE图的投影。这幅图可以卷起来形成一个球面，球面的两侧也都在图中显示
出来。你可以想象WMAP卫星在球的中心看着满天际的宇宙微波背景辐射的变化。
WMAP的数据允许对宇宙的各种参数进行比以往任何时候都更加准确的测量。WMAP团队估
计，宇宙年龄为137亿年，误差在2亿年范围内。他们还计算出宇宙中暗物质占23%，暗能量占
73%，普通物质仅占4%。而且，这种变化的大小与天文学家所期望看到的宇宙早期存在一个暴
胀阶段是基本一致的。
虽然大多数宇宙学家会同意阿尔弗和赫尔曼的观点，但需要注意的
是，大爆炸模型仍有一些坚定的批评者，他们仍然偏爱永恒宇宙的观
念。当稳恒态模型变得不成立时，它的一些支持者转向了修正后的版本
——准稳态模型。继续支持这些少数人的观点的宇宙学家们为他们挑战
大爆炸的正统角色而感到非常自豪。事实上，弗雷德·霍伊尔在2001年
是带着他的坚定信念——准稳态模型是正确的，而大爆炸模型是错误的
——去世的。他在自传中写道：“然而，正像许多大爆炸宇宙学的支持
者认为的那样，声称我们已接近正确理论的边缘，在我看来这无疑是一
种傲慢。如果说我自己曾经陷入这样的陷阱，那么它也是一种短暂的傲
慢，而且必然要遭到报应。”这种健康挑战是科学固有的一部分，应该
得到鼓励。毕竟，大爆炸模型本身就是反对既有权威的结果。
霍伊尔对大爆炸模型的仇视可能因下述事实而复杂化：正是他的这
个命名帮助公众加快对大爆炸概念的意识。“大爆炸”这个称呼被证明是
对创生理论的既简短，又具有冲击力且令人难忘的概括，但它却是由这
一理论的最大的批评者发明的。虽然一些宇宙学家喜欢“大爆炸”一词的
小报基调，但另一些人却抱怨说它似乎不适合用来描述这一宏伟庄严的
概念。甚至在1992年6月21日出版的比尔·沃特森的连环画里，卡通人物
加尔文和霍布斯都指出了这个问题。加尔文对霍布斯说：“我一直在阅
读有关宇宙开端的书。他们称它为’大爆炸’。科学家怎么会想象宇宙的
所有物质都来自比针头还小的一个点的爆炸，这是不是很怪异？他们就
不能拿出一个比’大爆炸’更令人回味的名字？这是科学的整个问题所
在。要试图描述难以想象的奇迹，你得有一大批经验主义者。”加尔文
接着提议将“可怕的太空KabIooie”作为替代的名称，这个称呼某些宇宙
学家实际上已经使用了一段时间，有时它缩写为HSK。
次年，《天空和望远镜》杂志发起了一次取代大爆炸标签的竞赛，
但由卡尔·萨根、休·唐斯和蒂莫西·费里斯组成的令人尊敬的评审团对所
有参赛词条没有一条有深刻印象。提出的新名称建议包括“哈勃泡
泡”、“贝莎D.宇宙”和“SAGAN”（“科学家敬畏上帝的可怕的自然”），
等等。他们的结论是：来自41个国家的13099条建议词条没有一条能比
霍伊尔原创的“大爆炸”标签更到位。
这好像证明了一个事实，即大爆炸模型现在已经是我们文化的一部
分。在大爆炸作为解释宇宙的创生、发展和历史的模型的发展过程中，
整整一代人已经成长起来，我们无法想象这个理论还可以有其他名称。
甚至连教会也变得喜爱大爆炸模型。自从教宗庇护十二世赞同大爆
炸学说后，天主教会在很大程度上容忍了创生这一科学观点。它不再为
经文给出的关于宇宙的字面解释寻找任何借口。这被证明其态度有了非
常务实的变化。过去，在宇宙所有奥秘的背后都有上帝之手在指导，从
火山喷发到太阳的设置，但科学逐个为这些现象提供了理性的和自然的
解释。化学家查尔斯·库尔森曾创造了“空白的上帝”这个术语用来指称
那个负责说明我们尚无法理解的一切事物的上帝。随着每项知识空白被
科学填补，这个上帝的权力正逐渐减弱。但是现在，天主教会集中负责
精神世界的引导，而将自然世界的解释工作留给了科学，这意味着科学
在知识领域仍能够安全地提供指导，未来的任何科学发现都不能削弱上
帝的地位。科学与宗教可以并排相互独立地生活下去。
1988年，仿佛是为了加强这种独立性，教宗约翰·保罗二世宣
布：“基督教的正当性有其自身的内在起源，不指望科学构成其主要的
辩护。”随后，在1992年，梵蒂冈甚至承认，它过去对伽利略的迫害是
错误的。崇尚太阳中心的宇宙观一度被认为是异端邪说，因为根据圣
经：“上帝固定地球作为其基础，它永远不变动。”不过，经过持续13年
的调查后，红衣主教普帕德（Poupard）报告称，在审判伽利略的时
候，神学家“在描述宇宙的物理结构时，未能把握圣经深刻的非字面的
意思。”1999年，教皇通过走访他的波兰家园，并参观了尼古拉·哥白尼
的出生地，专门称赞了哥白尼的科学成就等一系列举动，象征性地结束
了宗教与宇宙学之间持续了几个世纪的冲突。
也许是受到教会新确立的宽容政策的鼓舞，一些宇宙学家已决定深
入探讨大爆炸模型的哲学意蕴。例如，这个模型描述了宇宙是如何从一
锅炽热致密的原始汤开始，然后逐步演变出纷繁的星系、恒星、行星和
今天存在的生命形式的——这是不可避免的吗，或者说，宇宙可以有不
同的形态吗？皇家天文学家马丁·里斯在他的《仅此6个数》一书中探讨
了这个问题。他在书中解释了为什么宇宙的结构最终只取决于诸如引力
的强度这样的6个参数。科学家可以测量每个参数的值，这些参数形同
于6个数字。里斯想知道，如果宇宙在创生时这些数字取其他的值，事
情可能会有怎样的不同。例如，如果引力的数值大一点，那么引力会强
得多，这将导致恒星更快地形成。
有个数字，里斯标以ε，反映的是强的核力，就是将原子核内质子
和中子胶合在一起的那种力。ε的值越大，胶粘性越强。测量结果表
明，ε=0.007。这实在是幸运得令人难以置信，因为如果它取不同的
值，那么后果将是灾难性的。例如取ε=0.006，那么这种核胶水就会略
显绵软，这样就不可能使氢聚变成氘，而这是形成氦和所有重元素的第
一步。事实上，如果ε=0.006，那么整个宇宙将只有平淡的氢，因此也
就没有任何机会构成生命。相反，如果ε=0.008，核胶水就会较强，氢
就会过于容易转变成氘和氦——以至于所有的氢都将在大爆炸的早期阶
段就已经消失，没什么能够剩下充作恒星的燃料。这同样绝对没有形成
生命的机会。
里斯还检查了规定我们的宇宙的其他5个数字，并解释了它们中任
何一个的数值的改变将如何严重地影响到宇宙的演化。事实上，这5个
数中的一些数对数值的变化比ε更敏感。如果它们取略微不同于我们测
量值的数值，那么宇宙很容易在孕育时就夭折了，或者它一诞生便自我
毁灭。
因此，这6个数似乎早就被调整到适于生命的出现。就好像这6个号
码决定了宇宙的演化，这种演化经过精心设置，目的就是为我们的存在
创造必要的条件。杰出的物理学家弗里曼·戴森写道：“我越研究宇宙及
其架构的细节，越是有更多的证据让我觉得，在某种意义上，宇宙想必
知道我们的到来。”
