要理解宇宙，我们必须从此时此地开始——

年轻时的霍金

宇宙是怎样开始的？许多科学家都把这一问题当作是最深奥、最难解的问题之一。然而对于霍金（他可能比其他任何人都接近于回答这一问题）来说，这一问题实际上连答案都没有。

以英国剑桥大学为基地的霍金和在瑞士日内瓦欧洲核子中心（CERN）粒子物理实验室工作的托马斯 · 赫尔泰格（Thomas Hertog）计划发表一篇论文以阐述宇宙并没有唯一的起点。相反，他们认为宇宙几乎是以每一种可以想象的方式开始的（或许有些方式看似不可能的）。

在这诸多开端之中，绝大部分都毫无声息地幻灭了，而并没有在我们今天所了解的宇宙中留下任何真实的印记。霍金和赫尔泰格宣称：其中只有极少一部分相混合后产生了现在的宇宙。他们坚持认为，如果我们要认真地接受量子物理，那么这只能是唯一可能的结论。赫尔泰格说道：“量子力学禁止单一的历史。”

两位研究者的理论源于回答由“弦论”这一最有希望成为万物之理论的候选者所提出的一个问题。弦论允许存在无穷多个不同种类的宇宙，这些宇宙中大部分都跟我们所栖息的宇宙很不相同。一些物理学家猜测，一种能淘汰大部分这些宇宙的未知因素将会突然出现。

但是霍金和赫尔泰格认为，数不尽的弦论“备选世界”实际上已经存在了。他们说，我们应当把处于大爆炸初始时刻的宇宙当作所有这些可能性的叠加，这就像数以10亿计的相互紧挨着播放的电影所投射出的图像一样。

所有都加起来

这听起来很奇怪，但它正是量子理论所采用的观点。设想一粒从亮着的灯射入我们眼睛的光子，通常的感觉这粒光子是简单地沿着直线从灯泡传播到眼睛里的。但是为了正确预言这粒光子的行为，量子力学还必须要考虑其他所有可能的路径，比如说，光子在墙的周围弹跳了几千次之后才射入我们眼睛里。

霍金的合作者托马斯·赫尔泰格

这种对所有路径进行求和的思想是物理学家理查德 · 费因曼（Richard Feynman）等人于20世纪60年代提出的。它是对量子粒子的某些奇异性质，例如它们可以在一瞬间出现在两个不同的地方的唯一解释方法。关键在于这些路径对光子行为的贡献是不同的：直线轨迹的贡献远远大于其他间接的路径。

赫尔泰格指出，把宇宙带入当前状态的所有时间路径必定也需要像这样来处理。我们必须把宇宙演化史当作所有可能的历史之和。

自上而下

赫尔泰格和霍金称他们的理论为“自上而下的”宇宙学。这是因为与通常寻找初始的基本物理规律（我们的宇宙按照这些规律演化展开）不同，它是以今天我们所见的宇宙状态“从上”开始回头去看初始的规律可能是什么。实际上，赫尔泰格说，是现在“选择”过去。

赫尔泰格解释说，在大爆炸之后的几秒钟内，一个单一的演化史已经开始统治宇宙了。因此，从诸如恒星和星系这样的大客体的“经典”观点看来，从那一点之后，事物的发生只有一条途径。其他各个“历史”，比如说，在某个历史中地球仅仅在4000年前才形成，对宇宙的演化并没有重要的贡献。

但是在大爆炸的最初时刻，存在着各种不同版本宇宙的叠加，而不是仅仅只有一个独一无二的历史。并且至关重要的是，赫尔泰格说，“我们当前的宇宙具有从这一早期量子混合态中凝固而来的特征。”

换句话说，这些替代历史中的一部分在其身后留下了它们的印记。这也正是赫尔泰格和霍金坚持认为他们的“自上而下”宇宙学是可验证的原因所在。赫尔泰格说他们的理论预言了微波背景强度的变化模式，大爆炸的余辉现在在天空中留下了烙印（这些印记揭示了发生在出生宇宙的火球中的涨落）。虽然这些变化极其微小，但是在过去的几年中，太空探测器已经非常精确地测量到了它们。

他们的理论还提供了一个谜题的答案，这就是为什么某些“自然常数”看起来需要调节到某个数值以允许生命的繁衍。如果从我们现在的位置开始，显然，当前的宇宙必定是“选择”了导致这些条件的那些历史。否则，我们根本不会出现在这里。

关于宇宙诞生过程的推测有许多，但谁也不清楚这许多种可能性中有没有正确答案？