这是一个绕脑的问题，本文将为您分享一篇来自天体物理学家以及科学教育家Paul M. Sutter的关于这个问题的科普解说文章，Paul M. Sutter目前是俄亥俄州立大学天文系宇宙学研究员，也是俄亥俄州哥伦布市科学与工业中心的首席科学家。
戈特弗里德·莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz）写道：“为什么有些东西是有而不是无？充分的理由[…]存在于一种物质中，这种物质[…]是必需的，它本身具有存在的理由。”物理哲学家迪恩·里克尔斯（Dean Rickles）认为数字和数学（或其基本定律）可能必然存在。物理学家可能得出了一种经典的结论，时间并不存在于“大爆炸”之前，而是始于大爆炸，因此可能没有“开始”，“之前”或潜在的“原因”，而是始终存在的。有些人还认为，没有什么是不可能存在的，或者这种不存在可能永远不会是一种选择。在宇宙大爆炸开始时可能存在的量子波动（量子涨落）或其他物理定律可以为物质的发生创造条件（在量子物理学的影响下，粒子可以从潜在的量子场中出现，并且可能在大爆炸开始时就已经可能在其他存在的物理定律下出现了）。
首先我们需要了解下，什么是宇宙大爆炸？
宇宙大爆炸理论是可观测宇宙的主流宇宙学模型，从最早的已知时期到随后的大尺度演化。该模型描述了宇宙是如何从非常高密度和高温状态下膨胀的，并对包括光元素丰度、宇宙微波背景（CMB）、大尺度结构和哈勃定律在内的一系列现象进行了全面的解释。如果把已知的物理定律外推到最高密度区域，结果就是奇点，这通常与大爆炸有关。
物理学家们还没有决定这是否意味着宇宙是从奇点开始的，或者说现在的知识不足以描述当时的宇宙。对宇宙膨胀率的详细测量表明，大爆炸发生在大约138亿年前，因此被认为这就是宇宙的年龄。在初始膨胀之后，宇宙冷却到足以可以形成亚原子粒子，以及随后形成的简单原子。这些原始元素的巨云后来通过重力在暗物质的光晕中聚结，最终形成了今天我们所见的恒星和星系。
自从乔治·勒梅特（Georges Lemaître）在1927年首次指出膨胀的宇宙可以追溯到起源的单个时间点以来，科学家们就已经建立了他的宇宙膨胀理论。科学界曾一度被分成两大理论的支持者，即大爆炸理论和稳态理论，但是大量的经验证据强烈支持了现在被普遍接受的大爆炸理论。
1929年，根据对星系红移的分析，埃德温·哈勃得出了一个结论，星系正在远离我们; 这是一个重要的观测证据，符合宇宙膨胀假说。1964年，宇宙微波背景辐射被发现，这是支持大爆炸模型的重要证据，因为这个理论预言了宇宙在发现之前存在的背景辐射。最近，对超新星红移的测量结果表明，宇宙的膨胀正在加速，这一观察归因于暗能量的存在。已知的自然物理定律可用于详细计算宇宙的特征，以及极端密度和温度的初始状态。
根据大爆炸理论，宇宙是由一个极紧密、极炽热的奇点膨胀到现在的状态。根据大爆炸理论，宇宙是由一个极紧密、极炽热的奇点膨胀到现在的状态。图：WJ百科
在过去14亿年的故事是一个关于密度的故事。宇宙是由许多种物质构成的：氢、氦、暗物质、尘埃、光子、中微子等等。所有这些物质在不同的密度下会表现的不同，所以当宇宙变得更小时，一种物质可能支配另一种物质而占主导地位，而这种物质的物理行为将会驱动宇宙中发生的任何事情。
例如，现在，宇宙主要是暗能量（无论是什么），它的“行为”正在统治着宇宙 - 在这种情况下，它驱动着一段加速膨胀的时期。但是在几十亿年前，宇宙变得更小了，所有的物质都被紧紧地挤在了一起。
（注：暗能量促使我们的太阳系将物质聚集在一起的时候，那个时候的宇宙大约是现在大小的一半。）
暗能量时代的诞生可能看起来并不那么引人注目，但是随着时间的倒退——宇宙将变得越来越小——它就会变得越来越陌生。追溯到130亿年前，当时宇宙只是其当前范围的千分之一，并且总有那么一天宇宙将把构成整个星系的物质紧密地挤在一起，以至于甚至连原子都不能形成。它的密度如此之大，以至于每当原子核缠绕在电子中时，就会有一个粗心的高能光子撞击它，把电子撕开。这是一个等离子体时代，在这个时期中，整个宇宙的物质都是这样激烈的活动中。
让我们将时间快进到今天，当宇宙冷却并膨胀到足以让第一个原子形成时，那个时候剩下的光目前还在继续“撞击”我们。但宇宙已经变得更古老，更冷了，因此那些高能伽马射线光子流现在已经被拉长成了微波的低能波段，它们创造了一种宇宙的背景波段——这就是我们现在说的宇宙微波背景辐射，或CMB。
CMB不仅是宇宙大爆炸的主要证据之一，而且它也是一个甚至更早的窗口时代。在CMB形成之前，我们可能无法感知宇宙，但是那里的物理学在那个辐射场中留下了一些痕迹。
我们越往前推，宇宙就会变得越是陌生 - 是的，这样的宇宙场景甚至比等离子体更加奇怪。我们把时间进一步的向后推，我们发现宇宙已经不能形成稳定的原子核了。我们再更进一步的推，此时宇宙中的质子和中子再也不能承受其压力并“退化”成它们的基本成分：也就是我们熟知的夸克和胶子。如果再把时间推回去的话，好吧，这将变得极度的复杂。
大爆炸理论可以这样概括：曾经的曾经，整个宇宙——你所知道的和你所喜爱的一切，以及地球上和天堂里的一切——都被压缩到一个大约只有万亿开尔文温度的桃子球内。或者是苹果？还或者是小葡萄柚。不过要明确的是，这里的水果和我要讲的一点也没关系。
如果你在几百年前就对人们说这些，那么它们听起来会发现这句话非常荒谬...... 但是，就像这个概念听起来一样疯狂，我们可以用我们对高能物理的知识来理解这个宇宙时代。我们可以在这个早期阶段模拟宇宙的物理学，并找出后期的观测结果。我们可以做出预测。我们可以做科学。
在“桃子时代”，宇宙只是在一秒钟中的一小部分（远远小于1秒）。事实上，这样的时间概念甚至比微小的分数值还要小得多——大致约为10的-36次方秒。从那时起，我们对宇宙的运作方式就有了大致不错的描述。当然，有些问题仍然存在的，但总的来说，我们至少有一个模糊的理解概念了。
随着宇宙年龄的增长，我们脑子里的画面变得越来越清晰，但是，考虑到我们可怜的猴子大脑甚至在思考宇宙中的早期时代，这几乎是令人恐惧的。
然而，在更早的时候，我们对宇宙的理解还是很模糊的。力、能量、密度和温度都变得实在是太高了，因此几个世纪以来我们拼凑在一起的物理知识根本不能解释这一切。在极早期的宇宙中，引力在小尺度上开始变得非常重要（占据主导地位），这就是量子引力的领域，这是现代物理学尚未被解决的一大谜团。我们只是在小尺度的情况下不了解强引力。
在时间小于10的-36次方秒里，我们就不了解宇宙的本质了。大爆炸理论在描述之后的一切都很棒的，但在大爆炸之前有什么发生过什么，我们有点迷失了。我们得到这个结论：在足够小的宇宙时空尺度上，我们甚至不知道“之前”这个词是否存在意义！在令人难以置信的小尺度上（我说的比你能想象的最小的东西还要小），现实的量子本性全力以赴地抬起了它那般丑陋的头，把我们整洁、有序、友好的时空渲染成了一个由迂回、纠结和锈迹斑斑的尖峰组成的破碎的丛林健身房。在时间或空间上的间隔概念并不适用于这些尺度。谁知道发生了什么事？
当然，也有一些想法——试图描述是什么点燃了宇宙大爆炸，或者说是什么“播下了”宇宙大爆炸的模型，但是在这个阶段，它们纯粹都是猜测。如果这些想法能提供观测线索——例如，CMB上的一个特殊印记，那么万岁——我们可以做科学了！
从大爆炸到现在的（可观察的）宇宙的时间线：它为什么存在？图：NASA/WMAP Science Team
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