我们的宇宙始于一场爆炸——宇宙大爆炸。这场爆炸延展了时空结构，将超热物质向四面八方发送。随着宇宙的膨胀，物质冷却并开始聚集，形成原子，然后是元素，然后是恒星、星系，最终形成我们今天所知和所见的一切。
对于物理学家和宇宙学家艾伦·古斯来说，关于宇宙大爆炸，仍然有一个大问题：“是什么发生了爆炸？”
答案就在他的宇宙暴胀理论中。“它为宇宙大爆炸设定了条件——就像前传一样，”麻省理工学院物理学教授古斯说。由于发展了这一理论，古斯和他的两位同事——斯坦福大学的安德烈·林德以及莫斯科附近俄罗斯科学院朗道理论物理研究所的阿列克谢·斯塔罗宾斯基——被授予2014年卡弗里天体物理学奖。
根据该理论，在宇宙诞生后不到万亿分之一万亿分之一秒的时间里，一种奇异的物质形式施加了一种违反直觉的力：引力斥力。虽然我们通常认为引力是吸引力（想象一下艾萨克·牛顿和掉落的苹果），但阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论允许存在这种力。
古斯说，在早期宇宙的条件下，当温度异常高时，这种物质的存在是相当可能的。“它只需要是一小点，”他说。“但是当这一点开始膨胀时，膨胀是指数级的。”
古斯说，思考这些决定命运的事件——以及接下来发生的事情——提出了科学中最引人入胜的一些问题：我们的宇宙是如何开始的，它将走向何方，最初是什么导致它存在的？
“我们不一定期望明年就能回答这些问题，”他补充道。但“任何朝着理解答案迈出小步的举动都令人兴奋。”
在这里，古斯探讨了其中一些谜团，包括我们的宇宙来自哪里，宇宙之外存在什么，以及暴胀如何可能孕育出原始黑洞，这是一种假设的实体，可能代表着宇宙长期以来追寻的暗物质。
暴胀开始之前有什么？
这是我一直在思考的问题，在一个我与肖恩·卡罗尔[在加州理工学院]合写的论文的背景下。这个想法是宇宙实际上是永恒的。它在所有时间都存在，所以没有开始需要解释。物理定律本身似乎并没有对未来和过去做出任何重大区分。随着宇宙的演化，它的熵或无序度将会增长。我们所说的未来只是熵更高的方向；熵较低的状态就是我们所说的过去。但是，如果你将这种初始低熵状态向后追溯到时间中，朝着我们之前称之为过去的方向，就会发生一件奇怪的事情：熵也会开始在该方向上增长。我认为生活[沿着时间箭头]的人们不会感到与我们所感受到的有任何不同。每个人都会认为他们是从过去走向未来，除了他们所说的未来将是我们所说的过去。
暴胀能告诉我们关于维系我们宇宙的力量什么？
如果星系中唯一的物质是我们看到的物质，那么就没有足够的引力来将星系维系在一起。以它们如此快的速度旋转，它们会直接飞散——或者它们根本不会在最初形成。假设是必须存在其他物质来产生更强的引力场来维持物质的结合，即使在这些高速下也是如此。这就是暗物质。
我正在与其他物理学家和学生合作，计算一种称为混合暴胀的暴胀版本中原始黑洞的产生。原始黑洞可能就是暗物质。它们也可能是导致我们在星系中心看到的超大质量黑洞的种子——这些黑洞拥有数百万甚至数十亿个太阳质量。如果我们能找到原始黑洞，那将是一件大事。
我们的宇宙是唯一存在的吗？
永恒暴胀理论认为，一旦暴胀开始，它永远不会完全停止。相反，它会在某些地方结束，并在那里形成宇宙。我们称它们为口袋宇宙，因为它们不是存在的一切。我们生活在这些口袋宇宙之一中。即使口袋宇宙不断形成，也总会存在一定体积的奇异排斥引力物质可以永远膨胀，从而在永无止境的进程中产生无数个口袋宇宙。
每个独立的口袋宇宙最终都可能会消亡，因为它会耗尽能量并冷却下来。但在所有口袋宇宙的宏伟蓝图中，生命不仅会永恒地延续下去，而且每时每刻都会有越来越多的生命。
生活在多元宇宙中有任何缺点吗？
拥有无限多元宇宙的问题在于，如果你问一个简单的问题，比如“如果你抛一枚硬币，正面朝上的概率是多少”，通常你会说 50%。但在多元宇宙的背景下，答案是正面朝上的次数是无限的，反面朝上的次数也是无限的。由于没有明确的方法来比较无穷大，因此没有明确的方法来说某些类型的事件很常见，而其他类型的事件很少见。这引发了关于概率含义的根本问题。概率对物理学家至关重要，因为我们的基本理论是量子理论，它基于概率，所以我们最好知道它们的含义。
