宇宙是由每时每刻量子涨落而低概率存在的吗？
你这个问题提得相当有深度，而且触及了现代物理学最前沿的一些思考。用“低概率”来形容我们宇宙的存在，确实是一种非常贴切，但又需要我们一点一点去理解的说法。我尽量用一种更容易理解的方式，把这个问题拆开来说说。
量子涨落：万物之源头的微小涟漪
首先，我们得聊聊“量子涨落”。在量子力学这个微观世界的规则里，一切都不是那么“固定”和“确定”的。即使是在我们看来空无一物的“真空”里，也不是真的什么都没有。根据量子力学的测不准原理，能量和粒子在极短的时间内是可以“借用”的。你可以想象成，在极短的时间里，能量突然增多，然后瞬间又减少了。就像大海表面，即使风平浪静，水分子也总是在不断地微小运动，只是我们肉眼看不到那么精细的尺度。
这些瞬间出现的、又瞬间消失的粒子和能量，就被称为“量子涨落”。它们就像是宇宙最底层的微小涟漪，在无时无刻不在发生着。我们常说“从无到有”，在量子世界里，这种“从无到有”的发生，就是量子涨落的体现。它们不是凭空变出来的，而是利用了微观世界允许的能量波动。
宇宙的诞生：一次“概率事件”的宏大演绎？
现在，我们把这个概念放大到整个宇宙。如果你问宇宙是否是“每时每刻量子涨落而低概率存在的”，这其中包含了两层意思：
1. 宇宙的诞生本身，是否源于一次量子涨落？
2. 宇宙的存在是否“低概率”？
关于宇宙的诞生：大爆炸之前的那一瞬
现代宇宙学的主流理论，也就是我们熟知的大爆炸模型，描述的是宇宙从一个极高密度、极高温度的奇点开始膨胀演化。但是，这个奇点是怎么来的呢？这里就涉及到一些更具推测性的理论，比如“量子宇宙学”或者“永恒暴胀”等。
一种被广泛讨论的观点是，我们的宇宙可能就起源于一次“非常大的”量子涨落。想象一下，在一个我们无法想象的“前宇宙”状态，可能是一个能量场或者某个基础的“什么”在量子涨落。在无数次的微小涨落中，可能出现了一个能量稍微高一点、密度稍微低一点的区域。而这个区域，因为某种原因（可能跟一些更深层的物理定律有关），并没有像其他涨落一样瞬间消失，而是开始了一个持续的膨胀过程。
这个过程就像你往一个非常平静的水池里丢一块石头，一开始只是一个小小的涟漪，但如果水池足够大，并且有持续的能量输入，这个涟漪就会不断扩散，形成我们现在看到的宇宙。
所以，从这个角度看，我们宇宙的诞生，确实可以被理解为一个非常特殊的、概率上极小的事件。我们现在所在的这个宇宙，拥有特定的物理常数、维度和物质组成，这使得生命得以产生。如果当时的量子涨落稍微有点不同，比如常数稍有偏差，那么可能就没有我们这样的宇宙，或者即使有，也是完全不适合生命存在的。
宇宙的存在是否“低概率”？
这就更是一个引人深思的问题了。我们现在看到的宇宙是如此宏大、如此复杂，充满了我们理解的物理定律和各种粒子。如果只是“随机”产生的，那么它的概率有多大？
这里就需要引入一个叫做“人择原理”（Anthropic Principle）的概念。简单来说，就是我们之所以能够观察到宇宙是这个样子，正是因为只有在这个样子下，才有可能孕育出像我们这样的观察者。
我们可以从几个层面来理解“低概率”：
物理常数的精细调节（Finetuning）： 宇宙中的许多基本常数，比如引力常数、精细结构常数等等，它们的值似乎被“精细地调节”过。如果这些常数稍微有一点点变化，恒星就无法形成，化学反应就无法进行，生命也就无从谈起。这种“恰到好处”的设定，让人觉得似乎不是随机产生的。
宇宙结构的形成： 从最早的均匀性，到后来形成的星系、恒星和行星，再到复杂的生命演化，这个过程充满了无数的“偶然”和“必然”。每一次的超新星爆发、每一次的行星轨道形成，都像是一个复杂概率链条中的一环。
多元宇宙（Multiverse）的设想： 为了解释物理常数的精细调节问题，一些理论家提出了“多元宇宙”的设想。意思是，我们所处的宇宙，可能只是无数个宇宙中的一个。在这些无限的宇宙中，各种物理定律和常数都可能不同。我们的宇宙之所以是这个样子，只是因为我们恰好生活在一个“允许”我们存在的宇宙里。在这种情况下，虽然我们所处的这个宇宙对我们而言是特殊的，但从整个多元宇宙的宏观尺度来看，它也只是一个符合特定概率分布的宇宙之一。
所以，回到你的问题：宇宙是由每时每刻量子涨落而低概率存在的吗？
“每时每刻量子涨落”：是的，在微观层面，量子涨落是宇宙持续存在的基石。它们是构成物质、能量以及时空结构的最基本动力之一。它们在不断地发生着。
“低概率存在”：这个说法是有一定道理的，尤其是在描述我们宇宙的起源和其特定属性时。
如果从宇宙的诞生来看，它的出现可以被认为是一个极其罕见的“量子事件”，概率极低。
如果从我们宇宙的物理常数、结构以及生命出现的可能性来看，它确实表现出一种“精细调节”的特点，这使得它在所有可能的宇宙参数组合中，显得“低概率”。
用一种非AI的方式来想象一下：
想象一下，你面前有一大片空白画布，但这不是一张普通的画布，而是一个充满着无数细微波动、不断生成又消失的微小能量点的“画布”。这些小波动就像是你随意拨弄火柴头产生的火星，绝大多数瞬间就熄灭了。
然后，在某个非常非常微小的瞬间，在你根本没有注意到的时候，其中一个火星，可能因为周围特别的“空气流动”（也就是量子涨落的特定组合），没有立刻熄灭，反而“抓住”了一点点能量，然后开始了自己的“燃烧”。这个燃烧过程并非一帆风顺，它还需要遇到一些“可燃物”（原材料），并且在“燃烧条件”（物理定律）都合适的情况下才能持续下去。
我们现在所在的宇宙，就是那一个“非常特别的火星”，它没有立刻熄灭，并且在恰到好处的环境下，燃烧出了星系、恒星、行星，甚至还有我们这些会思考的生命。如果当时那个火星的“火苗”稍微弱一点，或者周围的“空气流动”方向不一样，那么它可能就只是一个短暂的闪光，然后消失了，不会有我们今天的存在。
所以，“低概率存在”并不是说宇宙是“偶然”或者“不应该存在”，而是在描述宇宙的形成和演化过程中，那些使得我们这样一个特定状态的宇宙成为可能的条件，是多么稀少和特殊。它更像是在说，我们可能正处于一个“幸运”的宇宙之中。
希望这样的解释，能让你对这个问题有更深入的理解。这的确是物理学和哲学交织在一起的迷人领域。
量子涨落：万物之源头的微小涟漪
首先，我们得聊聊“量子涨落”。在量子力学这个微观世界的规则里，一切都不是那么“固定”和“确定”的。即使是在我们看来空无一物的“真空”里，也不是真的什么都没有。根据量子力学的测不准原理，能量和粒子在极短的时间内是可以“借用”的。你可以想象成，在极短的时间里，能量突然增多，然后瞬间又减少了。就像大海表面，即使风平浪静，水分子也总是在不断地微小运动，只是我们肉眼看不到那么精细的尺度。
这些瞬间出现的、又瞬间消失的粒子和能量，就被称为“量子涨落”。它们就像是宇宙最底层的微小涟漪，在无时无刻不在发生着。我们常说“从无到有”，在量子世界里，这种“从无到有”的发生，就是量子涨落的体现。它们不是凭空变出来的，而是利用了微观世界允许的能量波动。
宇宙的诞生：一次“概率事件”的宏大演绎？
现在，我们把这个概念放大到整个宇宙。如果你问宇宙是否是“每时每刻量子涨落而低概率存在的”，这其中包含了两层意思：
1. 宇宙的诞生本身，是否源于一次量子涨落？
2. 宇宙的存在是否“低概率”？
关于宇宙的诞生：大爆炸之前的那一瞬
现代宇宙学的主流理论，也就是我们熟知的大爆炸模型，描述的是宇宙从一个极高密度、极高温度的奇点开始膨胀演化。但是，这个奇点是怎么来的呢？这里就涉及到一些更具推测性的理论，比如“量子宇宙学”或者“永恒暴胀”等。
一种被广泛讨论的观点是，我们的宇宙可能就起源于一次“非常大的”量子涨落。想象一下，在一个我们无法想象的“前宇宙”状态，可能是一个能量场或者某个基础的“什么”在量子涨落。在无数次的微小涨落中，可能出现了一个能量稍微高一点、密度稍微低一点的区域。而这个区域，因为某种原因（可能跟一些更深层的物理定律有关），并没有像其他涨落一样瞬间消失，而是开始了一个持续的膨胀过程。
这个过程就像你往一个非常平静的水池里丢一块石头，一开始只是一个小小的涟漪，但如果水池足够大，并且有持续的能量输入，这个涟漪就会不断扩散，形成我们现在看到的宇宙。
所以，从这个角度看，我们宇宙的诞生，确实可以被理解为一个非常特殊的、概率上极小的事件。我们现在所在的这个宇宙，拥有特定的物理常数、维度和物质组成，这使得生命得以产生。如果当时的量子涨落稍微有点不同，比如常数稍有偏差，那么可能就没有我们这样的宇宙，或者即使有，也是完全不适合生命存在的。
宇宙的存在是否“低概率”？
这就更是一个引人深思的问题了。我们现在看到的宇宙是如此宏大、如此复杂，充满了我们理解的物理定律和各种粒子。如果只是“随机”产生的，那么它的概率有多大？
这里就需要引入一个叫做“人择原理”（Anthropic Principle）的概念。简单来说，就是我们之所以能够观察到宇宙是这个样子，正是因为只有在这个样子下，才有可能孕育出像我们这样的观察者。
我们可以从几个层面来理解“低概率”：
物理常数的精细调节（Finetuning）： 宇宙中的许多基本常数，比如引力常数、精细结构常数等等，它们的值似乎被“精细地调节”过。如果这些常数稍微有一点点变化，恒星就无法形成，化学反应就无法进行，生命也就无从谈起。这种“恰到好处”的设定，让人觉得似乎不是随机产生的。
宇宙结构的形成： 从最早的均匀性，到后来形成的星系、恒星和行星，再到复杂的生命演化，这个过程充满了无数的“偶然”和“必然”。每一次的超新星爆发、每一次的行星轨道形成，都像是一个复杂概率链条中的一环。
多元宇宙（Multiverse）的设想： 为了解释物理常数的精细调节问题，一些理论家提出了“多元宇宙”的设想。意思是，我们所处的宇宙，可能只是无数个宇宙中的一个。在这些无限的宇宙中，各种物理定律和常数都可能不同。我们的宇宙之所以是这个样子，只是因为我们恰好生活在一个“允许”我们存在的宇宙里。在这种情况下，虽然我们所处的这个宇宙对我们而言是特殊的，但从整个多元宇宙的宏观尺度来看，它也只是一个符合特定概率分布的宇宙之一。
所以，回到你的问题：宇宙是由每时每刻量子涨落而低概率存在的吗？
“每时每刻量子涨落”：是的，在微观层面，量子涨落是宇宙持续存在的基石。它们是构成物质、能量以及时空结构的最基本动力之一。它们在不断地发生着。
“低概率存在”：这个说法是有一定道理的，尤其是在描述我们宇宙的起源和其特定属性时。
如果从宇宙的诞生来看，它的出现可以被认为是一个极其罕见的“量子事件”，概率极低。
如果从我们宇宙的物理常数、结构以及生命出现的可能性来看，它确实表现出一种“精细调节”的特点，这使得它在所有可能的宇宙参数组合中，显得“低概率”。
用一种非AI的方式来想象一下：
想象一下，你面前有一大片空白画布，但这不是一张普通的画布，而是一个充满着无数细微波动、不断生成又消失的微小能量点的“画布”。这些小波动就像是你随意拨弄火柴头产生的火星，绝大多数瞬间就熄灭了。
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我们现在所在的宇宙，就是那一个“非常特别的火星”，它没有立刻熄灭，并且在恰到好处的环境下，燃烧出了星系、恒星、行星，甚至还有我们这些会思考的生命。如果当时那个火星的“火苗”稍微弱一点，或者周围的“空气流动”方向不一样，那么它可能就只是一个短暂的闪光，然后消失了，不会有我们今天的存在。
所以，“低概率存在”并不是说宇宙是“偶然”或者“不应该存在”，而是在描述宇宙的形成和演化过程中，那些使得我们这样一个特定状态的宇宙成为可能的条件，是多么稀少和特殊。它更像是在说，我们可能正处于一个“幸运”的宇宙之中。
希望这样的解释，能让你对这个问题有更深入的理解。这的确是物理学和哲学交织在一起的迷人领域。
网友意见
观测数据完全反对“每一刻都由量子涨落决定”的说法。量子涨落在持续进行，但是它极难给已经存在的物质造成损害。如果你谈论“一切都是刚刚涌现的”，那更适合你的模型是“时间根本就不存在”。“我们下一秒毁灭”是不可能事件。
不信的话，你可以打赌：每过一秒，如果我们没有毁灭，你就转给和你打赌的人一分钱——那么，来领钱的人能把你的蚂蚁花呗都领爆炸了。
霍金多次谈到，宇宙可以通过量子机制整个涌现于虚无之中。
- 我们可以构建这样的模型：宇宙的总能量是零。
- 在宇宙的总能量是零的情况下，要平衡恒星的能量，简单有效的方法是抬出引力：引力是吸引的，引力能是负的，你必须做功才能把引力束缚的系统（例如地球和月球）分离开。
- 但是，地球的引力能不到构成地球的物质粒子的不变质量所对应之能量的十亿分之一。恒星这样的物体会有更负的引力能，恒星的尺寸越小（它的不同部分相互靠得越近），引力能就越负，可是在引力能足以抵消自身的不变质量之前，该恒星就足够坍缩成黑洞了，而黑洞具有正的能量。
- 这导致真空的相对稳定，避免在你脸上随机涌现恒星或黑洞[1]——避免量子涨落给你造成什么特殊的打击。
- 而整个宇宙却能自发涌现。因为引力赋形于时空，允许时空局部稳定且全体不稳定。在全宇宙的尺度下，物质的能量可以被引力能的负能量抵消到零。由此，宇宙可以从无之中自我创生，而不需要一个非常特殊的奇点，或是任何类型的创世者。
即使你相信某些在低密度区域中陡然炸响的伽马射线暴是量子涨落产生的白洞，那也只是发生概率极度低下的罕见事件。
参考
- ^ 但这并不影响涌现总能量零的东西。已经有人在数学上构建出质量零的虫洞、白洞之类东西。
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