14.大爆炸之前
本文是《纽约书评》的西尔弗斯约我写的对1997年的3本关于宇宙学的书的评论。这3本书是：费里斯（Tim Ferris）的《整个事情：宇宙状态报告》（The Whole Shebang：a State-of-the Universe（s）Report）［西蒙（Simon）和舒斯特（Schuster）出版社］；古思（Alan Guth）的《暴胀宇宙：宇宙起源新理论的探索》（The Inflationary Universe：The Quest for a New Theory of Cosnic Origins）（赫利克斯书社/爱迪生-韦斯利出版社）；里斯（Matin Rees）的《开端之前：我们的宇宙及其他》（Before the Beginning：Our Universe and Others）（西蒙和舒斯特出版社，在美国由爱迪生-韦斯利出版社出版）。结果这篇书评几乎成了对宇宙学中一些热门话题的通俗的非专门性的介绍，不过我也提出了宇宙学研究对历史和科学哲学可能会有的一些教训。
从写这篇文章之时起，天文测量结果没有对这篇书评中所描述的大爆炸理论的主要方面产生过异议，可是它们却澄清了该理论的一些非常重要的问题。这些在为本文集写的一个“更新”中做了阐述，就在本书评的后面。
几年前一个夏天的周末，我和妻子到西得克萨斯格拉斯山脉的一个牧场去拜访朋友。晚饭后，我们坐在户外的草坪躺椅上仰望夜空。远离城市的灯光，在洁净干爽的星空中，我们不仅能看到在无云的夏夜任何地方都能看到的牵牛星和织女星以及其他一些明亮的星星，还能看到一条不规则的又长又宽横穿夜空的光带，那是银河，我在城市中生活了几十年从没看到过银河的这种景象。
其实，我们所看到的是一种错觉：银河并不是在我们之外并远离我们的东西，我们就在银河之中。它是我们的星系：一个大约有1000亿颗恒星的扁平的圆盘，几乎有10万光年那么宽，我们所在的太阳系就在这里面，并且在离其中心有2/3的路程那么远的地方运行。我们在天空中所看到的银河，是我们沿着圆盘的平面向外望时我们视线中的许多恒星汇合在一起的光，几乎所有这些恒星都远得难以被单个看到。凝望着银河，无法辨认出其中的单颗星，它是这么巨大，真使我感到一阵寒意，我发现自己的手紧紧抓住了我所坐的草坪躺椅的扶手。
天文学家过去常以为我们的星系就是整个宇宙，可是现在我们知道它只是数十亿个星系中的一个，在各个方向上都向外延伸几千亿光年。宇宙正在膨胀：任何典型的星系都在以与其他星系之间的距离成正比的速度快速地离开它们。随着宇宙变得不再那么拥挤，它也变得越来越冷。观察现在所发生的事情，并利用我们所了解的物理学规律，我们就可以重构过去必定发生过的事情。
这里讲的是几乎所有在职宇宙学家都能接受的解释。在大约100亿到150亿年之前，宇宙中的东西拥挤在一起，挤得不可能有任何星系或者恒星抑或甚至是原子或者原子核。只有物质的粒子和反物质的粒子以及光均匀地充满整个空间。我们并不知道开始时的确切温度，可我们的计算告诉我们宇宙中的东西的温度在某个时候必定至少在1015摄氏度。在这样的温度下，物质和反物质的粒子会不断地转变为光子，而且还会从光再产生出来。同时，这些粒子也会迅速地彼此分开，就像星系现在这样。这种膨胀导致了粒子的快速冷却，这与冰箱管路里的氟利昂气体膨胀而使器具冷却的方式相同。几秒钟之后，物质、反物质和光的温度降到大约100亿度。光不再有足够的能量转化为物质和反物质。几乎所有的物质和反物质的粒子都彼此湮灭了，可是（由于在某种程度上还有些神秘的原因）物质的粒子即电子、质子和中子，略微过剩，它们找不到与之湮灭的反物质粒子，因而在这次大灭绝中存留下来了。再经过3分钟的膨胀，剩下来的物质冷却到（大约10亿度）足以使质子和中子结合成最轻的元素即氢、氦和锂的原子核。
在30万年的膨胀中，物质和光仍然炙热得难以使原子核和电子结合在一起形成原子。恒星或者星系还不能开始形成，这是因为光对自由电子施加了强大的压力，以致任何电子团和原子核在其引力能够开始吸引更多物质之前都会因光压而炸开。然后，当温度降至大约3000度的时候，几乎所有的电子和原子核开始结合成原子，天文学家称之为复合时期。（“复合”中的“复”字是令人迷惑的，因为电子和原子核在“复合”之前从没结合成为原子过。）在复合之后，引力开始把物质吸引到一起形成星系，然后又形成恒星。在那里又烹调出所有更重的元素，包括像铁和氧这样的在几十亿年后形成我们的地球的那些元素。
这种解释就是众所周知的大爆炸宇宙学。宇宙学家用大爆炸这个词时，并不是指在过去的某个时候发生的一次爆炸；它包括我们所能看到的全部宇宙已经历时100亿至150亿年的爆发，时间上远至我们能确凿地追溯宇宙的历史那么久；而且它无疑还会继续进行下去几十亿年，也许会永远进行下去。
虽然大爆炸宇宙学是一个伟大的科学成就，可是它还没有回答最使人感兴趣的问题，即宇宙的起源是什么？这不是指在大爆炸最初的30万年里发生了什么，也不是指在它最初的3分钟或者最初的几秒钟内所发生的事情，而是指在最初时刻发生了什么，如果确实存在最初时刻的话，抑或是指在那之前所发生的事情。1992年，一群物理学家力图说服副总统戈尔（Al Gore）接受建造一台新的大型基本粒子加速器（超导超级对撞机）的要求，当时我是其中的一员。由于知道即使是那些对物理学规律的关心已少得不能再少的人也对宇宙学好奇，我们描述了这种装置能怎样导致神秘粒子的发现，这些粒子被认为是充满星系间的虚空并构成宇宙中的大部分物质的。副总统礼貌地听了我们的讲述，并答应让克林顿（Clinton）政府给予大力的支持。[1]接着，在他即将离开时，他又转身回到房间，谦虚地问我们能否告诉他大爆炸之前所发生的事情。
我不记得我们是怎么回答的，但我能肯定那是不会让人很明白的。大爆炸之前发生了什么是不能确定的，这个问题是否有任何意义甚至也难确定。直到最近，大多数物理学家和天文学家在考虑这个问题时还推测，宇宙始于时间本身的开始，这个瞬间具有无穷高温度和无穷大密度，因此有关在大爆炸之前发生了什么的问题就没有意义，这就像问在绝对零度以下会发生什么这种问题一样。一些神学家欢迎这种观点，也许是因为它为《圣经》的创世说提供了一种相像的东西。迈蒙尼德斯（Moses Maimonides）告诫说：“我们的信仰的基础是相信上帝从虚无中创造了宇宙；在此之前时间并不存在，而是被创造出来的。”[2]圣奥古斯丁（Saint Augustine）也这么认为。
可是最近，宇宙学家们的意见已转向一个更加复杂和意义深远的宇宙起源绘景。这种新观点在所评论的由费里斯、古思和马丁·里斯爵士所写的书中得到了强调。这3本书都对标准大爆炸理论和宇宙学家常用的物理学理论做了明确的介绍。
费里斯是伯克利的加利福尼亚大学新闻学的一位荣誉退休教授，还是一位有着广泛的读者、经验丰富的科学作家。他有着吸引人的冷峻风格，他的书涉猎广泛，甚至还延伸到哲学素材之中，有时在论及宇宙学时并没有那种过分的言辞或者可笑的错误。费里斯虽不是职业科学家，但他对所描述的科学有种切实的领会。我认为对费里斯所涉及的一些题材不会再有更好的通俗化处理。［他也讲一些好的故事。他写道，从20世纪60年代末期起，物理学家戴维斯（Ray Davis）就在通过时而在一大罐一种普通的干洗溶剂全氯乙烯中捕获一个中微子的方法测量太阳所发射的这种难以捉摸的粒子即所谓的中微子的比率。从一家化学药器供应处订购了100000加仑全氯乙烯之后，戴维斯开始收到来自一家衣架供应商的广告。］
里斯是位著名的天文物理学家，现在是第15位英国皇家天文学家和剑桥大学的教授，他是他所在学科的最好的讲解者之一。由于里斯曾对天体物理学的许多问题做出过重大的贡献，因而他能比大多数科学哲学家更好地让读者懂得科学是怎样做的，就像由格兰特（Ulysses S.Grant）或是由布拉德利（Omar Bradley）写的一本好的战争回忆录会比孙子（Sun Tzu）或是冯·克劳塞威茨（Carl von Clausewitz）写的概论能让人对战争的本质有更好的了解那样。他阐述了一些有关科学政策的能说明问题的观点，比如，由于我们致力于载人空间计划而对天文学研究产生危害，在这一点上他是完全正确的。他引用了太空望远镜科学研究所第一任所长贾科尼（Riccardo Giacconi）所说的，如果从一开始就计划以不载人火箭代替太空船来把哈勃太空望远镜送入轨道，那么7个类似的望远镜可能已建成并发射，而迄今为止却耗费在一个上。里斯的书颇有回味地描绘了他所认识的科学家们，不仅是像霍金（Stephen Hawking）和彭罗斯那些名字已为公众所熟知的科学家，还有其他那些对天体物理学也做出过重大贡献的科学家，包括钱德拉塞卡（Subrahmayan Chandrasekhar）、迪克（Robert Dicke）、惠勒、泽利多维奇（Yakov Zeldovich）和茨维基（Fritz Zwicky）。
古思是麻省理工学院的一位年轻的物理学教授。虽然这是他写给大众读者的第一本书，可是他写得既吸引人又易于理解。他的书集中于对宇宙起源的研究，他曾在这方面做出过一项重大的贡献，因此这既是一本人所爱读的书又是一份重要的历史文献。
1979年12月，古思以博士后研究协作身份访问了斯坦福直线加速器中心，当时他正在担心到哪里能得到他的下一份工作。他与当时正研究某种物理场的宇宙论效应的康内尔的同事泰伊（Henry Tye）一起工作。除了考虑可能在其中的任何物质之外，场是空间本身的状态。场能够随时随刻随空间逐点变化，这种方式有些像随时间和在大气中的位置而变化的温度和风速，它们都是空气的状态。场的最熟悉的例子是引力场，我们都感到它把我们拖向地心。大多数人还会感到磁场把拿在手里的铁片吸向条形磁铁的北极或者南极。所谓的标准模型这种基本粒子的现代理论已得到了很好的实验证明，在这个理论中，自然的基本成分就是几十种不同类型的场。
古思在他的工作中所考虑的这些场被称为标量场，这表示它们是由数量构成的，就像空气的温度是纯粹的数值一样，相比之下，引力场和磁场就像风速，是指向一个确定的方向。标量场不吸引任何东西，因此我们通常都意识不到它们，可是物理学家认为它们遍布于现存的宇宙。在基本粒子标准模型的一种最简单的形式中，是标量场作用在电子、夸克和其他基本粒子上，并给这些粒子赋予了各自的质量。
所有的场都能携带能量，因此这些标量场甚至对其他虚空都能赋予能量。根据爱因斯坦的广义相对论，所有形式的能量都影响宇宙膨胀的速度，从所测量的宇宙膨胀的速度来判断，虚空中现在几乎没有能量。可是任何一种场的能量自然地都取决于它的强度。比如，没人注意到在一根普通条形磁铁的弱磁场中的能量，可是如果不是精心设计，现代电磁铁的强得多的磁场具有的能量足以摧毁这些磁铁。古思所考虑的标量场的强度在早期宇宙条件下与它们现在的状况不同；它们给“虚空”赋予了巨大的能量，与我们现在所生活的零能量空间极为不同。
古思计算出，在早期宇宙中标量场的能量在宇宙膨胀时会暂时保持不变，这就会产生一个恒定的膨胀速度，与现存的宇宙的情况不同，现在这种膨胀速度随物质密度的减小而减小。在恒定的膨胀速度下宇宙会按指数增长，就像一个银行账户有一个恒定的复利率，可是在每一秒的微小份额内宇宙的尺寸会一次次地加倍。古思把这种现象称为“暴胀”。这种指数膨胀的可能性已被其他人认识到，包括莫斯科利伯德夫（Lebedev）物理研究所的林德（Andrei Linde）和奇比索夫（Gennady Chibisov），而且从其本身来说这对其他物理学家只是个有趣的技术结果。可是接着古思发现这个暴胀时期的存在，将会解决宇宙学中称为“平坦问题”的这个凸出的难题。
问题是要理解早期宇宙的空间曲率为什么那么小。广义相对论告诉我们，空间是可以弯曲的，而且这种弯曲对宇宙膨胀的速度有影响，这类似于物质中和标量场中的能量的影响。其他事情也是同样的，曲率越大膨胀得就越快。我们并不准确地知道现在空间的曲率是多大，可是从对膨胀速度和星系团中物质总量的测量，我们确实知道至少膨胀速度的10%是因物质的能量引起的，而且可能是全部。这使剩下的最多有90%的膨胀速度是由于弯曲而引起的。可是由于宇宙一直在膨胀，物质的密度一直在下降，因此，由弯曲引起的那部分膨胀速度一直在稳步增加，如果现在不多于90%，那么在大爆炸的第1秒钟内必定少于10-15。这不是佯谬，没有理由能解释为什么曲率就不应该很小，可是它是物理学家们只要能够就愿意去解释的那种事情。
古思所认识到的是，在暴胀期间，由于弯曲而引起的那部分膨胀速度将会迅速下降。（原因是曲率本身在降低，就像一个膨胀气球的表面的曲率，而同时标量场的能量大致保持不变。）因此要理解为什么出现在大爆炸之初的空间是如此平坦，并不需要做任何任意的假设；如果在大爆炸之前有足够长的暴胀时期，那么它就必定会从微不足道的曲率开始。古思在他的日记中写道，暴胀“能够解释为什么宇宙会平坦得如此令人难以置信”，而且他还加上了大写标题，“壮观的实现”。此言不虚。
不久古思还发现暴胀还可以解决其他宇宙学难题，其中有一些甚至是他还不了解的难题。这些难题中的一个是所谓的“视界问题”。在复合时期，也就是在几乎所有的电子和核子开始束缚成原子的时候，宇宙中的状态至少在9×107光年的距离上看起来曾相当均匀。这是通过观察那个时期遗留下来的微波背景辐射而揭示出来的。问题是，从大爆炸开始到复合时期，还没有足够的时间能让光或者其他任何东西通过这个距离的很小的一段，因此还没有物理作用能把东西搅拌得形成我们现在所观察到的这种均匀结构。
与平坦问题一样，这并不是一个逻辑矛盾，没有理由解释为什么宇宙不能在一开始之时就是相当均匀的，可这又是我们希望去解释的那种事情。古思发现暴胀为此提供了一种解释：在暴胀时期我们所能观察到的这部分宇宙占据了一个微小的空间，对这个空间中的各种东西来说都有足够的时间变得均匀。几个星期后古思做了一个关于他的工作的报告，第二天他得到了2个任职机会和3个到其他物理系做报告的邀请。
接着古思做了一些可能看起来很怪异的事情：他继续工作，为的是寻找一些用他的暴胀理论来看是错了的东西。这就是物理学工作的方式；古思必定已经知道如果一些事情在暴胀宇宙学来看是错误的，那么对许多物理学家来说很快就会明白这是怎么回事。古思自然想成为第一个发现他的理论的错误之处的人，而且能有机会去修正它。因此共同的判断标准的存在，使得并不比经济学家更圣洁的物理学家去怀疑他们自己的最出色的工作。
结果，确实有些东西在最初版本的暴胀理论来看是错的。莫斯科的林德看来是第一个认识到这一点的。可是其他许多人也独立地发现了这一点，有古思和哥伦比亚大学的埃里克·温伯格（Erick Weinberg）；有宾夕法尼亚大学的斯坦哈特（Paul Steinhardt）和阿尔布雷克特（Andreas Albrecht）；还有剑桥大学的霍金、莫斯（Ian Moss）和斯图尔特（John Stewart）。困难在于暴胀的结束。古思最初猜测可能会以所谓的相变为结束，相变就像水在0℃时会结冰或者在100℃会沸腾一样。
在暴胀结束时的这种相变当然与水变成冰或水蒸气时的相变不同。当宇宙的温度降到大约1030度时，表征标量场场强的数值从它们的最初值跳到它们现在的值。在这种转变过程中，会像在沸腾的水中形成蒸汽泡一样，在宇宙中到处都有可能形成普通的零能量虚空的气泡。在暴胀期间曾在标量场中的能量会在气泡的表面卷缩起来。
古思最初认为，这些气泡会融合而且消失，从而把它们表面的能量均匀地传遍整个空间，在这之后，宇宙就可以用传统的大爆炸理论来描述了。可是计算表明，虽然气泡会迅速膨胀，可宇宙却膨胀得更快，因此气泡永远也不可能彼此融合。这些计算给古思提出了一个直观的难题：在这样的宇宙中不会有我们自己所发现的看起来像大爆炸的地方。由于我们现在生活在零能量的空间，我们自己的大爆炸只可能定位在这些气泡中的一个之内；可是到暴胀结束的时候，气泡膨胀得非常之大，以至于气泡中的物质和光的密度会无限小。
林德、阿尔布雷克特和斯坦哈特各自独立地找到了克服这一困难的方法。他们表明对引起空间能量释放的一些物理力做不同的假设，这种能量在暴胀过程中可能已漏进普通空间气泡的内部，最终在温度大约为1030度时又进入到物质和光之中。这些物质和光接下来会如传统的大爆炸理论中所说的那样膨胀并冷却。我们所观察到的延伸达几十亿光年、含有几十亿个星系的这一部分宇宙，因此可能只是这些气泡中的一个内部微小的一部分。会存在数不尽的普通空间的气泡，远得看不到，而且许多这样的气泡也许会发展成像我们所知的这样的大爆炸。做完这项工作不久，古思在哈佛大学一麻省理工学院联合专题学术研讨会上做了个报告，报告的副标题为“在我熟睡之时，林德和斯坦哈特是怎样解决这些宇宙学问题的”。
不严格地说，普通空间的每一个气泡可以被称为一个“宇宙”，这就是费里斯和里斯在他们文章的副标题“多个宇宙”和“我们的宇宙和其他宇宙”所含的意思，如果代之以我们坚持把一般的“宇宙”定义作为每件事即整个事件，那么大爆炸的多重度的思想假如正确的话，将会表征我们的宇宙观的一个极大的扩展。在历史进程中，这将会是第三步，最初是1584年由布鲁诺提出恒星都是像我们自己的太阳这样的，接着是哈勃于1923年证明天空中许多黯淡的光斑是像我们所在的银河系这样的星系。
这种“新的暴胀宇宙学”有它自身内在的问题。从1980年以来，其他暴胀理论不断出现。对我来说，最吸引人的是林德（现正在斯坦福）的“混沌的暴胀”理论。他做了这个合理的假设，即标量场并不是在时间开端就以均匀分布在宇宙中的某个确定值开始的，而是疯狂地变动的，因此暴胀在这里和在那里是从不同时间开始的。
混沌的暴胀揭示了我前面所提到的关于在大爆炸之前所发生的事情的一种新观点的可能性。如果标量场在宇宙中的所有地方不是以固定的步骤演化的，那么离得非常远的一些地方可能在我们的大爆炸之前就已经发生了大爆炸，而其他一些地方可能也已经发生了。同时整个宇宙还在继续膨胀，因此总有足够大的场所进行更多的大爆炸。因此，尽管我们这里的大爆炸有个大约为100亿至150亿年这样一个确定的时间，而在一个无限古老的宇宙中新的大爆炸气泡的产生可能一直在继续。
一个相当奇怪的想法最近已获得了根据。就像我们一直所说的宇宙可能只是整体的一个微小的部分，因此还有我们通常所说的“自然常量”，比如描述基本粒子的质量参量，可能从宇宙的某一部分到另一部分会发生变化。暴胀宇宙为这种想法提供了一个具体的实现。在每个膨胀气泡内的标量场的演化可能导致气泡间彼此不同的这些场的最终值，在这种情况下每次大爆炸会引出物理常量的不同值。［哈佛大学理论家科尔曼（Sidney Coleman）已表明，即使不考虑暴胀，一旦把量子力学应用于整个宇宙，类似的一些事情是怎样发生的。］在任何情况下，如果出于一些原因或其他什么，自然常量从宇宙的某一部分到另一部分会发生变化，那么，为什么这些常量被观察到所具有的值能允许智慧生命出现就不再神秘了。比如，为什么电子的电荷和质量是如此之小。由于电荷和质量小，电子和夸克之间的力就弱得不足以使电子保留在原子核里面，因此原子中的电子形成核外的电子云，这使得化学分子（也包括那些生命所必需的分子）中的原子能结合在一起。只有在常量具有这种值的宇宙的这些部分才有人关心。
不顾这样的事实，即根据量子力学在引力场、电磁场和其他场中存在持续的涨落，涨落本身能使虚空被赋予巨大的能量，这种论点可以解释为什么在现存的宇宙中的虚空里几乎没有能量。宇宙中各处有一些区域，偶尔标量场碰巧在暴胀结束时的卷缩能抵消场的涨落的几乎所有能量的负值，在为数更多的区域中虚空卷缩大量的能量，那里存在能阻止恒星和星系形成的力；因而在那些区域中没有人会提出空间能量的问题。
这种推理被称为人存原理，而这在物理学家中名声不好。虽然在我的一些关于真空能量问题的著作[3]中我自己也曾用过这种论点，可是我并不喜欢这种人存原理的推理方式。如果我们能够在基本原理的基础上准确地计算所有自然常量的值，那我本人会比不得不考虑什么值对生命有利更高兴。可是自然却不怎么在意物理学家们喜欢什么。
所有这些我们能相信多少呢？正如费里斯、古思和里斯讲清楚了的，在回答这个问题之时，必须分清大爆炸理论本身和暴胀宇宙学的区别，前者描述的是一旦宇宙中可观察到的这部分的温度降低到109度这个量级所发生的事情，而后者则是力图解释更早些时候所发生的事情。对大爆炸理论，我们可以信心十足。我们对物理学规律的理解好得足以使我们把大爆炸的历史追溯到宇宙的温度为1012度的时候。而且，直到星系形成之时，宇宙中各处的状态还是非常相同，因此，在计算中我们不必处理我们在地球上所发现的使得预测下周是否会下雨都非常困难的这种局域条件间的复杂差别。
早期宇宙的各种遗骸的发现也使大爆炸理论得到了证实。最引人注目的遗骸是复合时期产生的微波辐射的暗示，从那时起这种辐射已被宇宙几千倍的膨胀冷却到绝对零度之上的2.73开的温度。
大爆炸理论最有说服力的定量证据来自另一种遗骸，即在还没有形成恒星的星际物质中的最轻元素的5种同位素，是由光谱学发现的。测得的这5种同位素的丰度一般与按照此理论计算的在最初3分钟结束时的核反应产生的同种同位素的数量符合得很好。
大爆炸理论并不是一种很可能被下一轮天文观测所推翻的临时的理论形式，而是几乎肯定会继续成为任何未来的宇宙理论的一部分。费里斯评论说，这种结论对“过去10年间所出现的声称这种或那种天文发现已置大爆炸理论于险地的许多报纸和杂志的文章的读者可能会是奇怪的”。他引用《时代》（Time）杂志的报道称大爆炸理论是“一种解答”。记者们一般对一种或另一种宇宙学理论不带偏见，可许多人对有刺激的事物有种自然的偏爱。报道一些新观测将把大爆炸理论扔进历史的垃圾堆这样的威胁是令人兴奋的。尽管在一些乏味的报道中这个理论的一些细节已被置疑，但大爆炸理论本身还是做得不错。这就像新闻学的学生被告诫的那些像“多伦多保持低犯罪率”这类乏味的大字标题一样。
为公平起见，我应该补充说，使人过度兴奋的新闻报道偶尔也是受到了一些科学家的怂恿。里斯对一些天文学家有激烈的言辞，而且他正确地指出：“新闻记者有时需要同样多的像他们对政治家通常带有的那样的怀疑来评论科学家的主张”。
虽然大爆炸理论是物理学家和天文学家无法抗拒的共识，可是在那些在其他理论中具有由来以久的利害关系的受尊敬的科学家中仍可发现持异议者。另一种选择对象是“稳态”理论，在这种理论中宇宙总体上不存在演化；而是总有新物质被创造出来去填补退行星系之间的空隙。稳态理论的作者之一弗雷德·霍伊尔爵士（Sir Fred Hoyle）创造了“大爆炸”这个词来取笑这种共识。宇宙没有开端的这种想法吸引了许多对哲学有研究的物理学家，这是因为它可以避免一种超自然作用的创造。而且宇宙不进行演化这种想法对讲实际的人是有吸引力的，因为如果它从根本上是正确的，那它在宇宙容纳物的苛刻条件下也只能是正确的，而且这些条件对解释为什么事物是它们现存的这种样子给了我们一种额外的处理。混沌的暴胀在某种意义上是以更完美的形式再现这种稳态理论的思想；我们自己的大爆炸可能只是在平均来说从来都不变化的更为庞大的宇宙中的一段情节。可是作为大爆炸理论的替代物的稳态理论的最初形式却被2.73开的宇宙微波辐射的发现无疑地排除了。
一些怀疑论者认为他们对大爆炸理论的怀疑将被证明是对的，可是这看来是不可能的。里斯谨慎地猜测可能只有1/10的人支持大爆炸，可是他引用了泽利多维奇所说的大爆炸“就像地球绕太阳转动那样”。至少在过去的这个世纪中，没有像大爆炸理论那样成为物理学家和天文学家共识的其他重要理论能证明大爆炸是完全错误的。我们的理论常常被证明只在比我们想像的更有限的范围里有效，或者因我们尚未理解的原因而有效。但它们并非完全错了，即不是像托勒玫或者但丁的宇宙学那样在方式上错了。共识是自然本身强加给我们的，而不是由正统的科学机构给的；正如里斯所说：“许多天文学家们非但不勉强，反而是那么热衷于投身变革的潮流，科学哲学家不能不为之惊讶”。
在科学之外的怀疑论者之中，有那些多元文化论者，由于回避其客观真理性的问题，他们并不那么反对标准的宇宙学理论。他们把现代科学看做我们自己的“西方”文明的一种表达；它是为我们效劳的，可是仍有人相信银河是天空中为玛雅人效劳的一条河，以及相信银河是为亚马孙流域的早期人效劳的由单臂短桨划行的一条大独木舟，因此谁能说这种信仰就比另一种更好呢？
我能说。对一件事情，现代宇宙学并不局限在西方文化之内。欧洲天文学得到了来自埃及、巴比伦、波斯和阿拉伯的重要贡献，而且今天的天文学和物理学在全世界都在以同样的方式继续下去。西方人对科学并不是那么意见一致；对星相学、“上帝之门”和类似的荒唐东西不乏信徒。
除了不准确，试图把现代宇宙学绑到西方文明之上还有一种必然的危险。不论玛雅人和早期的亚马孙人以及其他古代人是否相信他们的银河理论的客观真实性，他们可能只是用这些理论在天空中指出方便的标记，就像我们自己的大北斗七星一样，他们当然不知道实际上银河是包含了几十亿[4]颗像我们的太阳这样的恒星的一个圆盘，与整个宇宙中几十亿个其他星系极为相像。任何转而确信现代宇宙学是西方人所特有的人，以及那些不介意客观真理性的人，他们可能会合情合理地得出结论说，西方文明至少在一个方面优于所有其他文明，即在力图了解在布满星星的夜空中你能看到什么这方面，西方天文学家的认识是正确的。
与大爆炸理论形成对比的是，暴胀理论在解释许多东西时是个好主意，可是我们还不能确信它是正确的。这方面还没有达成共识。里斯引用了彭罗斯所说的暴胀是“高能物理学家拜访宇宙学家的一种方式”，“即使土豚也认为它们的后代是美丽的”。我不同意彭罗斯的观点，可是由于天文学的和物理学的两方面的原因，要澄清具体的暴胀宇宙学并确定是否正确将会是困难的，彭罗斯说的这一点当然是正确的。
我们所知道的能从暴胀时期幸存下来并可以接受这种理论定量的天文检验的唯一遗骸就是在物质和光中的非均匀模式。量子力学告诉我们，暴胀期间在标量场中必定有过小的涨落。在30万年后的复合时期，这些涨落会表现为在物质和光的温度上的微小的不均匀。这些不均匀可以从来自那个时期的微波辐射中被我们观测到。到目前为止，来自宇宙背景探索者卫星的观测得到了与暴胀宇宙学的预言相一致的结果，可是所观察到的不均匀相当大，这是考虑暴胀宇宙学的任何人都普遍期待的。
这些新理论的一个关键性的检验将不得不等到新的微波望远镜能研究宇宙微波辐射更精细的细节之时。即使到那时，也可能还不能确定是支持或是反对暴胀理论，这既是因为这些观测受到来自我们所在星系无线电噪声的覆盖，也是因为到目前为止有如此众多版本的暴胀宇宙学。当我们在理解膨胀着的宇宙方面取得进步之时，问题本身也在膨胀，以至于问题的解看起来也总是从我们这儿越退越远。
我怀疑只在天文观测基础上而不借助物理学的基本进展能否确定哪种版本的暴胀宇宙学是正确的。我们现有的基本粒子理论只是一种近似理论，还不足以描述暴胀时期的条件。我们甚至并不确切地知道标量场是否真正存在，或者如果它们确实存在又可能是哪样的种类。对这个问题，至少有一部分要靠下一台大型加速器即正在日内瓦附近建造的大型强子对撞机上的实验来解决。
我们还应该解决使引力理论与量子力学原理相协调的这个老问题。里斯提出了很好的论点，即到目前为止，我们一般都能巧妙地回避这个问题，这是因为引力和量子力学在同一种情况下几乎从来都不会同时重要。引力主宰行星和恒星的运动，可它在原子中却弱得无足轻重，而量子力学虽然对认识在原子中的电子的行为至关重要，可对恒星或者行星的运动的影响却微不足道。只有在非常早期的宇宙中引力和量子力学这二者才同样至关重要。彭罗斯和霍金的著名定理，根据广义相对论指出必定存在一个确定的宇宙起点，可是在他们的证明中没有考虑量子力学，因此是未确定的。
我们对引力量子理论的最佳希望展现在推测类的理论即所谓的超弦理论中[5]。费里斯雄辩地说，超弦理论已经成为“物理学中最敏锐的见解的最大希望的贮藏所”。遗憾的是，这些理论还没有整理成为最终的形式，而且到目前为止还未被任何定量的预言的成功所证实。也许在我们能用这些理论确定宇宙是否有一个确定的开端，或者新大爆炸是否还在永不停息地继续产生气泡之前，可能还有很长时间。
有一点我可以肯定。那些认为宇宙无限老是荒唐的、因此必定在时间上存在第一时刻的人，以及那些认为存在第一时刻是荒唐的、因此宇宙必定无限老的人，这两种人在如下一点上是共同的：随便哪一方对宇宙起源的看法碰巧是正确的，但双方的推理都是错误的。我们不知道宇宙是否无限老或者是否存在一个第一时刻；可任何一种观点都不荒唐，也不能通过直觉或者通过哲学或神学在它们之间做出选择，而要通过常规的科学方法。