）很難理解，從這樣紊亂的初始條件，如何導(dǎo)致今天我們這個在大尺度上如此光滑和規(guī)則的宇宙。人們還預(yù)料，在這樣的模型中，密度起伏導(dǎo)致了比由伽瑪射線背景所限定的多得多的太初黑洞的形成。

如果宇宙確實是空間無限的，或者如果存在無限多宇宙，則就會存在某些從光滑和一致的形態(tài)開始演化的大的區(qū)域。這有一點像著名的一大群猴子敲打打字機(jī)的故事——它們大部分所寫的都是廢話。但是純粹由于偶然，它們可能碰巧打出莎士比亞的一首短詩。類似地，在宇宙的情形，是否我們可能剛好生活在一個光滑和一致的區(qū)域里呢？初看起來，這是非常不可能的，因為這樣光滑的區(qū)域比紊亂的無序的區(qū)域少得多得多。然而，假定只有在光滑的區(qū)域里星系、恒星才能形成，才能有合適的條件，讓像我們這樣復(fù)雜的、有能力質(zhì)疑為什么宇宙是如此光滑的問題、能自然復(fù)制的組織得以存在。這就是被稱為人擇原理的一個應(yīng)用的例子。人擇原理可以釋義作：“我們看到的宇宙之所以這個樣子，乃是因為我們的存在。”

人擇原理有弱的和強(qiáng)的意義下的兩種版本。弱人擇原理是講，在一個大的或具有無限空間和／或時間的宇宙里，只有在空間一時間有限的一定區(qū)域里，才存在智慧生命發(fā)展的必要條件。在這些區(qū)域中，如果智慧生物觀察到他們在宇宙的位置滿足那些為他們生存所需的條件，他們不應(yīng)感到驚訝。這有點像生活在富裕街坊的富人看不到任何貧窮。

應(yīng)用弱人擇原理的一個例子是“解釋”為何大爆炸發(fā)生于大約100億年之前——智慧生物需要那么長時間演化。正如前面所解釋的，一個早代的恒星首先必須形成。這些恒星將一些原先的氫和氦轉(zhuǎn)化成像碳和氧這樣的元素，由這些元素構(gòu)成我們。然后恒星作為超新星而爆發(fā)，其裂片形成其他恒星和行星，其中就包括我們的太陽系，太陽系年齡大約是50億年。地球存在的頭10億或20億年，對于任何復(fù)雜東西的發(fā)展都嫌太熱。余下的30億年左右才用于生物進(jìn)化的漫長過程，這個過程導(dǎo)致從最簡單的組織到能夠測量回溯到大爆炸那一瞬間的生物的形成。

很少人會對弱人擇原理的有效性提出異議。然而，有的人走得更遠(yuǎn)并提出強(qiáng)人擇原理。按照這個理論，存在許多不同的宇宙或者一個單獨(dú)宇宙的許多不同的區(qū)域，每一個都有自己初始的結(jié)構(gòu)，或許還有自己的一套科學(xué)定律。在這些大部分宇宙中，不具備復(fù)雜組織發(fā)展的條件；只有很少像我們的宇宙，在那里智慧生命得以發(fā)展并質(zhì)疑：“為何宇宙是我們看到的這種樣子？”這回答很簡單：如果它不是這個樣子，我們就不會在這兒！

我們現(xiàn)在知道，科學(xué)定律包含許多基本的數(shù)，如電子電荷的大小以及質(zhì)子和電子的質(zhì)量比。至少現(xiàn)在，我們不能從理論上預(yù)言這些數(shù)值——我們必須由觀察找到它們。也許有一天，我們會發(fā)現(xiàn)一個將它們所有都預(yù)言出來的一個完整的統(tǒng)一理論，但是還可能它們之中的一些或全部，在不同的宇宙或在一個宇宙之中是變化的。令人吃驚的事實是，這些數(shù)值看來是被非常細(xì)致地調(diào)整到使得生命的發(fā)展成為可能。例如，如果電子的電荷只要稍微有點不同，則要么恒星不能夠燃燒氫和氦，要么它們沒有爆炸過。當(dāng)然，也許存在其他形式的、甚至還沒被科學(xué)幻想作家夢想過的智慧生命。它并不需要像太陽這樣恒星的光，或在恒星中制造出并在它爆炸時被拋到空間去的更重的化學(xué)元素。盡管如此，看來很清楚，允許任何智慧生命形式的發(fā)展的數(shù)值范圍是比較小的。對于大部份數(shù)值的集合，宇宙也會產(chǎn)生，雖然它們可以是非常美的，但不包含任何一個能為如此美麗而驚訝的人。人們既可以認(rèn)為這是在創(chuàng)生和科學(xué)定律選擇中的神意的證據(jù)，也可以認(rèn)為是對強(qiáng)人擇原理的支持。

人們可以提出一系列理由，來反對強(qiáng)人擇原理對宇宙的所觀察到的狀態(tài)的解釋。首先，在何種意義上可以說，所有這些不同的宇宙存在？如果它們確實互相隔開，在其他宇宙發(fā)生的東西，怎么可以在我們自己的宇宙中沒有可觀測的后果？所以，我們應(yīng)該用經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，將它們從理論中割除去。另一方面，它們?nèi)魞H僅是一個單獨(dú)宇宙的不同區(qū)域，則在每個區(qū)域里的科學(xué)定律必須是一樣的，因為否則人們不能從一個區(qū)域連續(xù)地運(yùn)動到另一區(qū)域。在這種情況下，不同區(qū)域之間的僅有的不同只是它們的初始結(jié)構(gòu)。這樣，強(qiáng)人擇原理即歸結(jié)為弱人擇原理。

對強(qiáng)人擇原理的第二個異議是，它和整個科學(xué)史的潮流背道而馳。我們是從托勒密和他的支持者的地心宇宙論發(fā)展而來，通過哥白尼和伽利略日心宇宙論，直到現(xiàn)代的圖象，其中地球是一個中等大小的行星，它繞著一個尋常的螺旋星系外圈的普通恒星作公轉(zhuǎn)，而這星系本身只是在可觀察到的宇宙中萬億個星系中的一個。然而強(qiáng)人擇原理卻宣布，這整個龐大的構(gòu)造僅僅是為我們的緣故而存在，這是非常難以令人置信的。我們太陽系肯定是我們存在的前提，人們可以將之推廣于我們的星系，使之允許早代的恒星產(chǎn)生重元素。但是，絲毫看不出存在任何其他星系的必要，在大尺度上也不需要宇宙在每一方向上必須如此一致和類似。

如果人們能夠表明，相當(dāng)多的宇宙的不同初始結(jié)構(gòu)會演化產(chǎn)生像我們今天看到的宇宙，至少在弱的形式上，人們會對人擇原理感到更滿意。如果這樣，則一個從某些隨機(jī)的初始條件發(fā)展而來的宇宙，應(yīng)當(dāng)包含許多光滑的、一致的并適合智慧生命演化的區(qū)域。另一方面，如果宇宙的初始條件必須極端仔細(xì)地選擇，才能導(dǎo)致在我們周圍所看到的一切，宇宙就不太可能包含任何會出現(xiàn)生命的區(qū)域。在上述的熱大爆炸模型中，沒有足夠的方向使熱從一個區(qū)域流到另一區(qū)域。這意味著宇宙的初始態(tài)在每一處必須剛好有同樣的溫度，才能說明我們在每一方向上看到的微波背景輻射都有同樣溫度，其初始的膨脹率也要非常精確地選擇，才能使得現(xiàn)在的膨脹率仍然是如此接近于需要用以避免坍縮的臨界速率。這表明，如果直到時間的開端熱大爆炸模型都是正確的，則必須非常仔細(xì)地選擇宇宙的初始態(tài)。所以，除非作為上帝有意創(chuàng)造像我們這樣生命的行為，否則要解釋為何宇宙只用這種方式起始是非常困難的。

為了試圖尋找一個能從許多不同的初始結(jié)構(gòu)演化到象現(xiàn)在這樣的宇宙的宇宙模型，麻省理工學(xué)院的科學(xué)家阿倫·固斯提出，早期宇宙可能存在過一個非常快速膨脹的時期。這種膨脹叫做“暴漲”，意指宇宙在一段時間里，不像現(xiàn)在這樣以減少的、而是以增加的速率膨脹。按照固斯理論，在遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1秒的時間里，宇宙的半徑增大了100萬億億億（1后面跟30個0）倍。

固斯提出，宇宙是以一個非常熱而且相當(dāng)紊亂的狀態(tài)從大爆炸開始的。這些高溫表明宇宙中的粒子運(yùn)動得非常快并具有高能量。正如早先我們討論的，人們預(yù)料在這么高的溫度下，強(qiáng)和弱核力及電磁力都被統(tǒng)一成一個單獨(dú)的力。當(dāng)宇宙膨脹時它會變冷，粒子能量下降。最后出現(xiàn)了所謂的相變，并且力之間的對稱性被破壞了：強(qiáng)力變得和弱力以及電磁力不同。相變的一個普通的例子是，當(dāng)水降溫時會凍結(jié)成冰。液態(tài)水是對稱的，它在任何一點和任何方向上都是相同的。然而，當(dāng)冰晶體形成時，它們有確定的位置，并在某一方向上整齊排列，這就破壞了水的對稱。

處理水的時候，只要你足夠小心，就能使之“過冷”，也就是可以將溫度降低到冰點（0c）以下而不結(jié)冰。固斯認(rèn)為，宇宙的行為也很相似：宇宙溫度可以低到臨界值以下，而沒有使不同的力之間的對稱受到破壞。如果發(fā)生這種情形，宇宙就處于一個不穩(wěn)定狀態(tài)，其能量比對稱破缺時更大。這特殊的額外能量呈現(xiàn)出反引力的效應(yīng)：其作用如同一個宇宙常數(shù)。宇宙常數(shù)是當(dāng)愛因斯坦在試圖建立一個穩(wěn)定的宇宙模型時，引進(jìn)廣義相對論之中去的。由于宇宙已經(jīng)像大爆炸模型那樣膨脹，所以這宇宙常數(shù)的排斥效應(yīng)使得宇宙以不斷增加的速度膨脹，即使在一些物質(zhì)粒子比平均數(shù)多的區(qū)域，這一有效宇宙常數(shù)的排斥作用超過了物質(zhì)的引力吸引作用。這樣，這些區(qū)域也以加速暴漲的形式而膨脹。當(dāng)它們膨脹時，物質(zhì)粒子越分越開，留下了一個幾乎不包含任何粒子，并仍然處于過冷狀態(tài)的膨脹的宇宙。宇宙中的任何不規(guī)則性都被這膨脹抹平，正如當(dāng)你吹脹氣球時，它上面的皺紋就被抹平了。所以，宇宙現(xiàn)在光滑一致的狀態(tài)，可以是從許多不同的非一致的初始狀態(tài)演化而來。

在這樣一個其膨脹由宇宙常數(shù)加速、而不由物質(zhì)的引力吸引使之減慢的宇宙中，早期宇宙中的光線就有足夠的時間從一個地方傳到另一個地方。這就解答了早先提出的，為何在早期宇宙中的不同區(qū)域具有同樣性質(zhì)的問題。不但如此，宇宙的膨脹率也自動變得非常接近于由宇宙的能量密度決定的臨界值。這樣，不必去假設(shè)宇宙初始膨脹率曾被非常仔細(xì)地選擇過，就能解釋為何現(xiàn)在的膨脹率仍然是如此地接近于臨界值。

暴漲的思想還能解釋為何宇宙存在這么多物質(zhì)。在我們能觀察到的宇宙里大體有1億億億億億億億億億億（1后面跟80個0）個粒子。它們從何而來？答案是，在量子理論中，粒子可以從粒子/反粒子對的形式由能量中創(chuàng)生出來。