本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
什麼是虛無？聽起來像一個簡單的問題——虛無當然僅僅是某種事物的缺失——直到你開始思考它。前幾天晚上，美國自然歷史博物館舉辦了第14屆年度阿西莫夫紀念辯論，其中五位傑出的思想家就虛無的本質發表了看法（並進行了爭論，有時甚至有些激動，但稍後會詳細介紹）。
“虛無是宇宙中最重要的部分，”亞利桑那州立大學的物理學家，以及最近出版的《無中生有的宇宙：為何存在而非虛無》一書的作者勞倫斯·克勞斯說。當然，我們可以將星系之間（大部分）空曠的空間想象成某種虛無。但我們也應該記住，我們周圍的大部分空間都是空曠的——即使一個原子，原子核和電子之間也主要是空曠的空間。
J. 理查德·戈特解釋說，這種虛無——物質的缺失——我們可以認為是第一層虛無，他是普林斯頓大學的物理學家和宇宙學家，也是《衡量宇宙：宇宙的視角》的作者。科學家稱之為量子真空態。這是一個把所有東西都拿出來的盒子——所有的物質，所有的空氣，所有的光。“它甚至有一種顏色——它是黑色的，”戈特一本正經地說，他是這群人中最有喜劇天賦的人。然而，即使在這種虛無中，仍然存在著某種東西。虛擬量子粒子不斷地產生和消失，而空盒子仍然包含著存在的基本框架：空間、時間和量子場。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過 訂閱來支援我們屢獲殊榮的新聞報道。透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
但是這些東西是從哪裡來的呢？這些東西一直都在那裡嗎？我們可以將宇宙的歷史追溯到大爆炸後的第一個瞬間，那時宇宙無比炙熱、稠密並迅速膨脹。但在這裡，物理定律失效了，我們重建之前發生的事情的能力也隨之喪失——事實上，甚至說“之前”是否合適都值得懷疑。宇宙之外的這個空間（儘管稱之為“空間”肯定具有誤導性）是第二種虛無——完全缺乏空間、時間和量子場。不僅缺乏物質和能量，而且缺乏存在的必要條件。
晚會的大部分時間都用於辯論宇宙如何從這種狀態——完全虛無的狀態——演變成我們今天所知的宇宙。物理學家們似乎有兩種想法。戈特認為，有可能宇宙沒有開端。正如我們可以不斷向東旅行而不會到達地球的最東端一樣，宇宙的起源可能有一個時間迴圈，在這個地方，你可以永遠穿越到過去，但總是會回到自己身上。（這個想法源於他幾十年前的研究，該研究表明宇宙弦可以讓人穿越時空回到過去，保羅·戴維斯在他的2002年《大眾科學》文章“如何建造時間機器”[需要訂閱]中討論了這一點。）
另一種更流行的想法是多元宇宙。多元宇宙論者與其問宇宙是如何從虛無中產生的，不如斷言存在是自然狀態。也許存在著近乎無限數量的宇宙，每個宇宙都具有略有不同的物理定律。我們發現自己身處一個具有適合高階生命形式存在的物理定律的宇宙中，原因很簡單：為了讓我們存在，宇宙的定律必須允許這樣做。
克勞斯將這些人擇原理論點稱為“宇宙自然選擇”，並將其視為解決宇宙起源問題的方案。但《世界為何存在？存在主義偵探故事》的作者吉姆·霍爾特指出，這種思維方式有著悠久且不太光彩的歷史。今天的物理學家所稱的多元宇宙，哲學家們稱之為“豐盈原則”或“多產原則”：每個可能的宇宙都存在，而在所有這些可能的世界中，我們碰巧生活在其中的那個世界就是已知的世界。
戈特說，這有點像魔術——一種沒有解釋力的解釋。它似乎回答了為什麼存在而非虛無的問題，但實際上它將責任推卸到後面。它用一個同義反復回答了我們為什麼在這裡？這個問題：因為我們在這裡。
在這裡，克勞斯和霍爾特表現出了他們最尖銳的分歧。克勞斯聲稱我們確切地知道宇宙為什麼存在——事實上，他的書的大部分內容都用來論證存在根本沒有什麼神秘之處。宇宙之所以存在，是因為物理定律要求它存在。一旦我們有了量子場和大爆炸，宇宙就不得不呈現出它現在的形狀。“由自然法則而不是其他任何事物構建的宇宙會具有什麼特徵？”他問道。“那將是我們的宇宙。”
霍爾特當然同意量子場論是我們已知宇宙的最佳描述，但他認為克勞斯的解釋是不完整的。它用另一個同樣神秘的解釋回答了宇宙為什麼看起來是這個樣子？這個問題：因為量子場使它如此。對於霍爾特來說，顯而易見的下一個問題是：那麼這些量子場從何而來？
這一系列的探究讓克勞斯感到惱火。“沒完沒了的為什麼？問題是愚蠢的——任何有孩子的人都知道這一點。為什麼？為什麼？為什麼？為什麼？為什麼？唯一的答案是：睡覺去，”他說。“真正的問題是：如何？”在節目稍後的時間，他試圖將宇宙從虛無中的創造解釋為像光子從燈泡中射出一樣——它一秒鐘前還不存在，但現在它就在這裡。（這時，當晚的主持人，海登天文館館長尼爾·德格拉斯·泰森打斷他說：“但那是能量，它不僅僅是虛無。”）
對於克勞斯來說，沒完沒了的為什麼？是無關緊要的。“科學不需要第一原因，宗教才需要，”克勞斯說，他是一位直言不諱的無神論者，從一開始就表達了他對宗教和哲學的厭惡。克勞斯的逃避並沒有完全讓霍爾特信服。“你仍然受到基督教形而上學的奴役，”他指責道。“你將量子場論的定律視為神聖的命令。過去是虛無加上上帝等於宇宙。你用自然定律取代了上帝。你不夠開明。”
霍爾特後來澄清說，他認為自然定律是“對外部事物的有效描述”，而不是預先存在的實體，因此，如果我們尋求關於事物為何如此的啟示，那麼它們在某種程度上是無用的。但他也為我們這些試圖體驗虛無概念的人提供了希望： просто睡覺。每天晚上我們都會進入一段短暫的無夢睡眠期，我們的思想擺脫了所有思想。“一點點虛無的滋味，”他稱之為。在死亡或宇宙終結之前——無論哪個先來——這是我們最接近真正理解虛無的方式。
螺旋星雲影像，由 NASA/JPL-Caltech 提供