时间真的有一个开端吗？

当我们观测宇宙时，有一点可以肯定，宇宙并不是简单地创造出来的，而是经过上百亿年的时间才演化到现在的状态。根据标准宇宙模型，宇宙起源于138亿年前的一个炽热、稠密的奇点。

然而，时间真的是从宇宙大爆炸开始吗？或者说时间真的有一个开端吗？

对于任何事情，我们总是会用人类特有的逻辑去思考。如果我们想知道宇宙大爆炸是从哪里来的，我们就会用人类所有的最好术语来描述它。然后，科学家会理论化它的成因，并建立起理论，最后寻找证据来了解宇宙大爆炸的起源。

以人类的逻辑来看，宇宙总会有一个开端。然而，这是真实的宇宙吗？

长久以来，科学家并不清楚宇宙是否真的有一个开端？或者宇宙起源之前是否有时间？或者宇宙是否是永恒存在的，就像一条朝着两个方向延伸的无限直线？或者宇宙会像圆周一样无限循环吗？

关于宇宙的三个猜想

关于上述问题，此前的天文学家提出了以下三个猜想：

（1）膨胀的宇宙可能起源于一个奇异点，所有的空间和时间都从一个奇点中诞生。

（2）现在的宇宙可能在膨胀，因为它过去在坍缩，将来也会再次坍缩，宇宙就处在反复膨胀和坍缩的循环过程中。

（3）宇宙现在在膨胀，过去一直在膨胀，将来也会一直膨胀，不断产生新的物质来保持密度不变。

这三个猜想带来了不同的宇宙观：（1）宇宙有一个单一的开端，（2）宇宙本质上是循环的，（3）宇宙一直存在。然而，在20世纪60年代，天文学家在宇宙中观测到了一种特殊的微波——宇宙微波背景辐射，这永远地改变了人们对宇宙的认识。

宇宙微波背景辐射

这种辐射在所有方向都是相同的，对应的温度涨落极小。通过测量，宇宙微波背景辐射的温度只比绝对零度高了2.73度，这与宇宙从早期的炽热致密状态中诞生并随着膨胀而冷却是一致的。

随着观测技术的进步，天文学家发现，宇宙微波背景辐射的光谱有一个特殊的形状——近乎完美的黑体。如果把有一个完美的辐射吸收体加热到特定的温度，结果就会得到一个黑体。如果宇宙膨胀和冷却是一个绝热过程，那么，即使黑体冷却下来，仍然是黑体。观测结果表明，这种辐射与宇宙大爆炸留下的余辉相一致。

根据宇宙大爆炸理论，过去的宇宙更小、更热、更稠密、更均匀。宇宙之所以处于今天的这种状态，是因为它一直在膨胀、冷却，并经历了很长时间的引力影响。因为辐射的波长随着宇宙的膨胀而拉长，更小的早期宇宙应该有波长更短的辐射，这意味着它有更高的能量和更高的温度。

上百亿年前，宇宙曾经非常热，即使是中性原子也无法形成。而在那之前的遥远过去，微波辐射的能量极高，它们支配着物质。在此之前，原子核会被分裂开来，无法形成。而在更早之前，宇宙甚至无法创造出稳定的质子和中子。

时空奇点

如果我们一直外推，回到无限高的温度和密度，无限小的距离，人们会直觉地认为这将真正等同于宇宙的开端。在那时，宇宙的所有空间都将被压缩成一个奇点。

然而，如果在这些极端的条件下，把今天宇宙中所有的物质和能量压缩到一个足够小的空间中，已知的物理定律就会被打破。我们可以尝试计算各种性质，但得到的答案都是无意义的。这就是我们所说的奇点——时空没有意义的条件。乍一看，通过计算就会发现，奇点是不可避免的。

时间的意义

在奇点处，空间和时间维度都不复存在，目前描述宇宙时空最好的理论——爱因斯坦的广义相对论，会在此失效。问诸如“时间开始之前发生了什么？”之类的问题，就像问“如果空间不再存在，我在哪里？”一样毫无意义。

事实上，很多科学家都支持这一观点——基于现有的理论，我们无法讨论宇宙大爆炸之前发生了什么的问题。时间究竟是有限的、还是无限的，或者是循环的，都是未知的。因为我们被限制在半径为465亿光年的可观测宇宙中，我们没有足够的信息来回答这些问题。