（121）暴胀的原因和运用：宇宙竟然是最彻底的免费午餐

暴涨的原因和运用，宇宙竟然是最彻底的免费午餐。宇宙暴胀最早由美国物理学家阿伦固斯于1981年提出，指的是早期宇宙的一段快速膨胀过程。该理论显示，在大爆炸后的10的-36次方秒，宇宙温度会下降到10^28。凯尔文并在某种负压力的真空能量驱动下膨胀温度继续下降宇宙进入过冷状态真空开始发生对称破缺而进入伪真空状态这样的结果使真空发生相变释放出大量能量驱动宇宙呈指数式暴涨即将结束。时暴涨的能量会变成粒子和热能宇宙开始进入再加热阶段迅速变热并建立其热平衡。虽然整个爆胀过程仅力是十到-33次方秒，但宇宙的尺度却因此增大了十到26次方倍。空间至少膨胀了十到78次方倍。爆炸理论解释了大爆炸理论一直以来的许多问题，例如，为何宇宙是如此平坦，均匀和同向性但除此之外，爆炸的思想还能解释为什么宇宙中存在这么多物质事实上在我们能观察到的宇宙区域中大约有1亿亿亿亿亿亿1亿一后面八十多个零的例子这么多粒子都是从哪里来的呢？答案就是根据量子力学，粒子可以以粒子反粒子对的形式啊，有能量中产生。不过这马上又引出了另一个问题及能量从何而来而这个问题的答案就是宇宙的总能量刚好为名事实上。

要让宇宙达到暴涨的境界，需要有一个与引力相反而能与其抗衡的作用力最早提出这个力的是爱因斯坦。在宇宙暴胀被发现之前，爱因斯坦制作了自己的宇宙模型，但是他认为宇宙既不膨胀也不收缩。而是永恒不变的，但引力会破坏这种永恒于是未找到一个力可以与引力相抗衡的力它于1917年提出一种新观念其空间自身具有一种斥力效应能抵消物质引力的吸引效应这个空间所具有的引力后来被称作是宇宙斥力或宇宙常数。虽然在宇宙膨胀或被证实后，爱因斯坦曾抛弃了宇宙常数，但它无疑对暴胀理论很有用。在暴胀理论中，宇宙中的物质都是由正能量构成的，然而引力的存在会让所有物质都彼此吸引这样一来。

差别就出现了。那些相互靠得很近的物质无疑要比那些相互靠得很远的物质能量小原因很明显你必须得花更大的力气来将隔得很近的物质分开对此人们做了一个假定及引力场具有负能量这样一来人们完全可以证明出是这个负引力能量抵消了物质所具有的正能量由此导致宇宙的总能量保持为零既然宇宙总能量为零。那么在能量守恒定律内，我们就可以把宇宙中的正物质能量和负引力能量同时加倍而毫无影响。或者说，宇宙可以任意的同时增加其正物质能量和负引力能量。然而，事实上，当宇宙膨胀时，随着宇宙变大，其内部物质的能量密度会减小这显然不符合正负能量同时改变的情形不过。

暴涨时期就会发生这种情况。在暴涨时期，虽然宇宙也在膨胀，但其中过冷态的能量密度始终保持不变。也就是说，由于暴涨时期宇宙的尺度会增大到一个非常大的倍数，因此其能用于制造粒子的总能量就会变得非常大。正因为如此，暴涨理论的提出者郭斯曾这样说都说这世上没有免费的午餐但宇宙是最彻底的免费午餐