但這只不過引起了能量從何而來的問題。答案是，宇宙的總能量剛好是零。宇宙的物質(zhì)是由正能量構(gòu)成的；然而，所有物質(zhì)都由引力互相吸引。兩塊互相靠近的物質(zhì)比兩塊分得很開的物質(zhì)具有更少的能量，因為你必須消耗能量去克服把它們拉在一起的引力而將其分開。這樣，在一定意義上，引力場具有負能量。在空間上大體一致的宇宙的情形中，人們可以證明，這個負的引力能剛好抵消了物質(zhì)所代表的正能量，所以宇宙的總能量為零。

零的兩倍仍為零。這樣宇宙可以同時將其正的物質(zhì)能和負的引力能加倍，而不破壞其能量的守恒。在宇宙的正常膨脹時，這并沒有發(fā)生。這時當宇宙變大時，物質(zhì)能量密度下降。然而，這種情形確實發(fā)生于暴漲時期。因為宇宙膨脹時，過冷態(tài)的能量密度保持不變：當宇宙體積加倍時，正物質(zhì)能和負引力能都加倍，總能量保持為零。在暴漲相，宇宙的尺度增大了一個非常大的倍數(shù)。這樣，可用以制造粒子的總能量變得非常大。正如固斯所說的：“都說沒有免費午餐這件事，但是宇宙是最徹底的免費午餐。”

今天宇宙不是以暴漲的方式膨脹。這樣，必須有一種機制，它可以消去這一非常大的有效宇宙常數(shù)，從而使膨脹率從加速的狀態(tài)，改變?yōu)檎缤裉爝@樣由引力減慢下的樣子。人們可以預(yù)料，在宇宙暴漲時不同力之間的對稱最終會被破壞，正如過冷的水最終會凝固一樣。這樣，未破缺的對稱態(tài)的額外能量就會釋放，并將宇宙重新加熱到剛好低于使不同力對稱的臨界溫度。以后，宇宙就以標準的大爆炸模式繼續(xù)膨脹并變冷。但是，現(xiàn)在找到了何以宇宙剛好以臨界速率膨脹，并在不同的區(qū)域具有相同溫度的解釋。

在固斯的原先設(shè)想中，有點像在非常冷的水中出現(xiàn)冰晶體，相變是突然發(fā)生的。其想法是，正如同沸騰的水圍繞著蒸汽泡，新的對稱破缺相的“泡泡”在原有的對稱相中形成。泡泡膨脹并互相碰撞，直到整個宇宙變成新相。麻煩在于，正如同我和其他幾個人所指出的，宇宙膨脹得如此之快，甚至即使泡泡以光速漲大，它們也要互相分離，并因此不能合并在一起。結(jié)果宇宙變成一種非常不一致的狀態(tài)，有些區(qū)域仍具有不同力之間的對稱。這樣的模型跟我們所觀察到的宇宙并不吻合。

1981年10月，我去莫斯科參加量子引力的會議。會后，我在斯特堡天文研究所做了一個有關(guān)暴漲模型和它的問題的講演。聽眾席中有一年輕的蘇聯(lián)人——莫斯科列別提夫研究所的安德雷·林德——他講，如果泡泡是如此之大，以至于我們宇宙的區(qū)域被整個地包含在一個單獨的泡泡之中，則可以避免泡泡不能合并在一起的困難。為了使這個行得通，從對稱相向?qū)ΨQ破缺相的改變必須在泡泡中進行得非常慢，而按照大統(tǒng)一理論這是相當可能的。林德的緩慢對稱破缺思想是非常好的，但過后我意識到，他的泡泡在那一時刻必須比宇宙的尺度還要大！我指出，那時對稱不僅僅在泡泡里，而且在所有的地方同時被破壞。這會導(dǎo)致一個正如我們所觀察到的一致的宇宙。我被這個思想弄得非常激動，并和我的一個學生因·莫斯討論。然而，當我后來收到一個科學雜志社寄來的林德的論文，征求是否可以發(fā)表時，作為他的朋友，我感到相當難為情。我回答說，這里有一個關(guān)于泡泡比宇宙還大的瑕疵，但是里面關(guān)于緩慢對稱破缺的基本思想是非常好的。我建議將此論文照原樣發(fā)表。因為林德要花幾個月時間去改正它，并且他寄到西方的任何東西都要通過蘇聯(lián)的審查，這種對于科學論文的審查既無技巧可言又很緩慢。我和因·莫斯便越俎代庖，為同一雜志寫了一篇短文。我們在該文中指出這泡泡的問題，并提出如何將其解決。

我從莫斯科返回的第二天，即去費城接受富蘭克林研究所的獎?wù)隆Ｎ业拿貢斓稀べM拉以其不差的魅力說服了英國航空公司向她和我免費提供協(xié)和式飛機的宣傳旅行座席。然而，在去機場的路上被大雨耽擱，我沒趕上航班。盡管如此，我最終還是到了費城并得到獎?wù)隆Ｖ螅瑧?yīng)邀作了關(guān)于暴漲宇宙的講演。正如在莫斯科那樣，我用大部分時間講授關(guān)于暴漲模型的問題。

幾個月之后，賓州大學的保羅·斯特恩哈特和安德魯斯·阿爾伯勒希特獨立地提出和林德非常相似的思想。現(xiàn)在他們和林德分享以緩慢對稱破缺的思想為基礎(chǔ)的所謂“新暴脹模型”的榮譽。（舊的暴脹模型是指固斯關(guān)于形成泡泡后快速對稱破缺的原始設(shè)想。）

新暴漲模型是一個好的嘗試，它能解釋宇宙為何是這種樣子。然而我和其他幾個人指出，至少在它原先的形式，它預(yù)言的微波背景輻射的溫度起伏比所觀察到的情形要大得多。后來的工作還對極早期宇宙中是否存在這類所需要的相變提出懷疑。我個人的意見是，現(xiàn)在新暴漲模型作為一個科學理論是氣數(shù)已盡。雖然有很多人似乎沒有聽進它的死訊，還繼續(xù)寫文章，好像那理論還有生命力。林德在1983年提出了一個更好的所謂紊亂暴漲模型。這里沒有相變和過冷，而代之以存在一個自旋為0的場，由于它的量子漲落，在早期宇宙的某些區(qū)域有大的場量。在那些區(qū)域中，場的能量起到宇宙常數(shù)的作用，它具有排斥的引力效應(yīng)，因此使得這些區(qū)域以暴漲的形式膨脹。當它們膨脹時，它們中的場的能量慢慢地減小，直到暴漲改變到猶如熱大爆炸模型中的膨脹時為止。這些區(qū)域之一就成為我們看到的宇宙。這個模型具有早先暴漲模型的所有優(yōu)點，但它不是取決于使人生疑的相變，并且還能給出微波背景輻射的溫度起伏，其幅度與觀測相符合。

暴漲模型的研究指出：宇宙現(xiàn)在的狀態(tài)可以從相當大量的不同初始結(jié)構(gòu)引起的。這是重要的，因為它表明不必非常細心地選取我們居住的那部份宇宙區(qū)域的初始狀態(tài)。所以，如果愿意的話，我們可以利用弱人擇原理解釋宇宙為何是這個樣子。然而，絕不是任何一種初始結(jié)構(gòu)都會產(chǎn)生像我們所觀察到的宇宙。這一點很容易說明，考慮現(xiàn)在宇宙處于一個非常不同的態(tài)，例如一個非常成團的、非常無規(guī)則的態(tài)，人們可以利用科學定律，在時間上將其演化回去，以確定宇宙在更早時刻的結(jié)構(gòu)。按照經(jīng)典廣義相對論的奇點定理，仍然存在一個大爆炸奇點。如果你在時間前進方向上按照科學定律演化這樣的宇宙，你就會得到你一開始給定的那個成團的無規(guī)則的態(tài)。這樣，必定存在不會產(chǎn)生我們今天所觀察到的宇宙的初始結(jié)構(gòu)。所以，就連暴漲模型也沒有告訴我們，為何初始結(jié)構(gòu)不是那種產(chǎn)生和我們觀測到的非常不同的宇宙的某種態(tài)。我們是否應(yīng)該轉(zhuǎn)去應(yīng)用人擇原理以求解釋呢？難道所有這一切僅僅是因為好運氣？看來，這只是無望的遁詞，是對我們理解宇宙內(nèi)在秩序的所有希望的否定。

為了預(yù)言宇宙應(yīng)該是如何開始的，人們需要在時間開端處有效的定律。羅杰·彭羅斯和我證明的奇點定理指出，如果廣義相對論的經(jīng)典理論是正確的，則時間的開端是具有無限密度和無限空間——時間曲率的一點，在這一點上所有已知的科學定律都失效。人們可以設(shè)想存在在奇點處成立的新定律，但是在如此不守規(guī)矩的點處，甚至連表述這樣的定律都是非常困難的，而且從觀察中我們沒有得到關(guān)于這些定律應(yīng)是什么樣子的任何提示。然而，奇點定理真正表明的是，該處引力場變得如此之強，以至于量子引力效應(yīng)變得重要：經(jīng)典理論不再能很好地描述宇宙。所以，人們必須用量子引力論去討論宇宙的極早期階段。我們將會看到，在量子力學中，通常的科學定律有可能在任何地方都有效，包括時間開端這一點在內(nèi)：不必針對奇點提出新的定律，因為在量子理論中不須有任何奇點。

我們?nèi)匀粵]有一套完整而協(xié)調(diào)的理論，它將量子力學和引力結(jié)合在一起。然而，我們相當清楚這樣一套統(tǒng)一理論所應(yīng)該具有的某些特征。其中一個就是它必須和費因曼提出的按照對歷史求和的量子力學表述相一致。在這種方法里，一個粒子不像在經(jīng)典理論中那樣，不僅只有一個歷史。相反的，它被認為是通過空間——時間里的每一可能的路徑，每一條途徑有一對相關(guān)的數(shù)，一個代表波的幅度，另一個代表它的相位。粒子通過一指定點的概率是將通過此點的所有可能途徑的波迭加而求得。然而，當人們實際去進行這些求和時，就遇到了嚴重的技術(shù)問題。回避這個問題的唯一獨特的方法是：你必須不是對發(fā)生在你我經(jīng)驗的“實”的時間內(nèi)的，而是對發(fā)生在所謂“虛”的時間內(nèi)的粒子的途徑的波進行求和。虛時間可能聽起來像科學幻想，但事實上，它是定義得很好的數(shù)學概念。如果你取任何平常的（或“實的”）數(shù)和它自己相乘，結(jié)果是一個正數(shù)。（例如2乘2是4，但-2乘-2也是這么多）。然而，有一種特別的數(shù)（叫虛數(shù)），當它們自乘時得到負數(shù)。（在這兒的虛數(shù)單位叫做i，它自乘時得-1，2i自乘得-4，等等。）

人們可以用下面的辦法來圖解實數(shù)和虛數(shù)：實數(shù)可以用一根從左至右的線來代表，中間是零點，像-1，-2等負數(shù)在左面，而像1，2等正數(shù)在右面。而虛數(shù)由書頁上一根上下的線來代表，i，zi在中點以上，而-i，-2i在中點以下。這樣，在某種意義上可以說，虛數(shù)和實數(shù)夾一直角。