复杂简史

那么，这个惊人的苏醒过程是如何发生的呢？它不是一个孤立事件，而只是一个过程的一小步。在138亿年的无情岁月中，这个过程让宇宙变得愈发复杂和有趣，并且，它的步调正在加快。

作为一位物理学家，我很庆幸花了过去1/4个世纪的时间来研究我们宇宙的历史。同时，这也是一段精彩的发现之旅。得益于精度更高的望远镜、更强大的计算机和更深入的知识积淀，从我上研究生那会儿开始，人们争论的焦点就已经从“宇宙是100亿岁还是200亿岁”转变成了“宇宙是137亿岁还是138亿岁”。我们物理学家至今仍不能肯定，到底是什么触发了宇宙大爆炸，也不知道大爆炸是不是万事万物的起点，抑或只是某个存在于大爆炸之前的状态的结果。不过，多亏了一系列高质量的观测数据，我们已经非常了解，宇宙在大爆炸之后发生了什么。因此，请允许我花几分钟的时间来总结一下这138亿年的宇宙历史。

一开始，就有了光。

在大爆炸后的一瞬间，从理论上来说，可用望远镜观测到的整个空间区域比太阳的核心还要热得多和亮得多，并且迅速膨胀。虽然这听起来很壮观，但实际上却很无趣，因为那时候，我们的宇宙就是一锅毫无生机、滚烫致密、沉闷均匀的基本粒子汤，除此之外，别无他物。宇宙各处看起来似乎都差不多，唯一有趣的结构是一些模糊不清、看似随机的声波，这些声波让这锅“汤”的某些部分比其他部分的致密程度高出大约0.001%。许多人相信，正是这些模糊的声波引发了所谓的“量子涨落”，因为量子力学主要创始人沃纳·海森堡提出的不确定性原理不允许任何事物呈现完全无聊和均匀的状态。

随着我们的宇宙的膨胀和冷却，它变得越来越有趣，因为宇宙中的粒子开始组合成日益复杂的物质。在开始的一瞬间，强核力将夸克组合成质子（氢原子核）和中子，其中一部分又在几分钟内聚变成氦原子核。大约40万年后，电磁力将这些原子核与电子组合起来，形成了最初的原子。随着宇宙继续膨胀，这些原子逐渐冷却下来，成为冰冷黑暗的气体。“最初的黑夜”持续了大约1亿年的时间。当万有引力在这些气体中放大了涨落，用原子组成了最初的恒星与星系时，长夜终于终结，宇宙的黎明开启了。这些最初的恒星将氢原子聚变成更重的原子，例如碳、氧和硅，并在这个过程中产生了热量和光。当这批恒星死去时，它们创造出来的许多原子又回到了宇宙中，形成了围绕在第二代恒星周围的行星。

在某个时间点上，一些原子组合成了一种能够维系和复制自我的复杂形态。因此，它很快就变成了两个，而且数量不断增加，只经历了40次翻倍，它的数量就达到了一万亿。这个最初的“自我复制者”很快成为一股不容忽视的力量。

生命降临了。