即使在大爆炸之前，宇宙也并非空无一物
宇宙的膨胀决定了它无法达到绝对真空。无论是大爆炸前还是遥远未来，空间固有的能量都会持续产生辐射，让宇宙永远不会“空无一物”。
在物理世界里，“无”的概念或许只存在于理论之中，现实的宇宙似乎并不理解我们所说的“一无所有”。放眼望去，我们的宇宙充满了各种物质：恒星、气体、尘埃、遥远的星系和星系团，还有来自恒星与宇宙大爆炸余晖的辐射，以及那些以宇宙射线形式存在的高能粒子。即便我们拥有更强大的探测工具，能“看见”暗物质的真身、捕捉到所有加速物体产生的引力波，或是发现那些沉寂的黑洞，这个宇宙依然是丰富而喧闹的。
更有趣的是，我们所见的这一切并非静止不动，而是在一个不断演化的宇宙中上演。从宏观尺度上看，宇宙的结构，也就是时空本身，正在持续膨胀。这意味着，宇宙中任意两个遥远点之间的物理距离、光线传播所需的时间、以及光波本身的波长，都在随着时间的推移而不断拉长。光波被拉长，能量随之降低，温度也便下降。因此，宇宙的过去比现在更炽热，而未来则会比现在更寒冷。
那么，如果我们能施展某种魔法，将宇宙中的一切都抹去——所有的物质、辐射，乃至每一个能量子，剩下的会是什么呢？你可能会以为，那将是绝对的虚空，温度降至绝对零度。但事实并非如此。剩下的将是仍在膨胀的空旷空间，物理定律依然有效，遍布宇宙的量子场也无法被驱逐。这已经是物理学上最接近“虚无”的状态了。即使是在这样被人为清空的宇宙里，膨胀这一行为本身，就会不可避免地、自发地创造出新的辐射。
这背后的奥秘，与我们今天所说的“暗能量”息息相关。理论上，我们可以将宇宙中的每个量子场都置于其最低能量状态，也就是所谓的“零点能”。但这并不意味着能量就真的归零了。在我们的宇宙中，观测表明这个零点能是一个微小但确切存在的正值，大约相当于每立方米空间里含有一个质子质量的能量。这个数值虽然极其微小——如果你把一个人的身体所蕴含的全部质能均匀散布，要达到暗能量的密度，其占据的空间体积将堪比整个太阳——但它却是驱动宇宙加速膨胀的根本动力。
在亿万斯年后遥远的未来，当所有恒星燃尽，它们的残骸冷却至绝对零度，就连巨大的黑洞也因霍金辐射而蒸发殆尽时，这种零点能将主宰一切。而黑洞蒸发的理论，恰恰为我们揭示了宇宙无法真正“空无一物”的线索。这个被誉为 Stephen Hawking 最重要科学贡献的理论告诉我们，黑洞的事件视界——那个任何物质一旦进入便有去无回的边界——附近，时空的弯曲程度与远处大不相同。时空曲率的差异，意味着不同位置的观察者对于空间“零点能”的定义会产生分歧。为了弥合这种分歧，能量便以辐射的形式从时空弯曲最剧烈的区域(也就是黑洞周围)产生，而产生这些辐射的能量，只能来自于黑洞本身的质量，这就是霍金辐射。
我们的宇宙虽然不是黑洞，没有事件视界，但它拥有一个极其相似的概念——宇宙视界。由于宇宙在不断膨胀，任何一位观测者都有一个无法企及的遥远边界。从我们这里发出的光，永远无法到达那个边界之外的地方。这个“可观测”的边界，就是我们的宇宙视界。就像黑洞的事件视界会催生霍金辐射一样，宇宙视界的存在，同样会创造出辐射。根据推算，这种辐射的能量极低，其温度大约只有10⁻³⁰开尔文，比今天的宇宙微波背景辐射还要弱上无数个数量级。但只要宇宙膨胀不息，这种辐射就会永远存在。
将目光投向比大爆炸更久远的过去，在宇宙暴胀时期，情况也是如此。那时的宇宙并非由物质和辐射主导，而是被一股强大的暴胀场能量所驱动，其性质与今天的暗能量类似，但强度和膨胀速度要高出无数个量级。尽管暴胀会将宇宙拉平，并将所有预先存在的粒子稀释得无影无踪，但这并不意味着宇宙的温度会骤降至绝对零度。恰恰相反，由宇宙视界产生的膨胀诱导辐射，会让那时的宇宙保持着大约100开尔文的温度，足以让液氮沸腾。
这意味着，无论是在暴胀的远古，还是在恒星消亡的未来，宇宙都从未，也永远不会是绝对的空无。想要让宇宙冷却到绝对零度，唯一的办法就是让它完全停止膨胀。只要空间本身蕴含着一丝一毫的内在能量，膨胀就不会停止；只要膨胀在继续，宇宙视界就会存在；只要宇宙视界存在，那永不消逝的背景辐射就会充盈在每一寸空间里。一个真正空无一物的宇宙，或许只存在于我们的想象之中，却从未在现实中登场。
