宇宙大爆炸理論是現代宇宙學中關于宇宙起源和演化的主流理論，它描繪了宇宙從一個極度熾熱、致密的奇點誕生，并不斷膨脹、演化的過程。

科學家們認為，宇宙起源于約 138 億年前的一個奇點。這個奇點擁有無限大的密度、溫度和曲率，卻沒有空間和時間的概念，所有已知的物理定律在奇點處都失效 。

在某一時刻，奇點發生了劇烈的爆炸，釋放出了巨大的能量和輻射，空間和時間也隨之誕生。從那時起，宇宙開始了不斷的膨脹和冷卻，在這個過程中，各種物理過程和化學反應逐漸發生，逐漸形成了我們今天看到的各種元素、分子、星系、恒星、行星等天體。

宇宙大爆炸理論并非憑空猜測，而是有一系列觀測和實驗數據作為支撐。

例如，宇宙微波背景輻射的發現，這是一種均勻分布于整個宇宙空間的微弱電磁輻射，被認為是宇宙大爆炸后遺留下來的熱輻射，其頻譜具備熱輻射特征，溫度均勻，約為 2.725K，這與大爆炸理論預測的宇宙早期熱平衡狀態高度相符。

宇宙紅移現象也是重要證據之一，天文學家觀測到遙遠星系的光譜普遍存在紅移，即光線的波長變長，頻率變低，表明這些星系正在快速遠離我們，且星系退行速度和它們與地球的距離成正比，這意味著宇宙在不斷膨脹，為宇宙大爆炸理論提供了有力的觀測基礎。

此外，原初核合成理論預測了宇宙中氫、氦以及少量鋰等輕元素的相對豐度，與實際觀測結果相匹配，也進一步支持了該理論。

在量子力學的框架下，“無中生有” 并非是違背科學常理的幻想，而是有著深刻理論依據和實驗支撐的科學概念 。這一解讀的關鍵在于理解真空零點能和量子漲落這兩個重要概念。

真空零點能是量子力學中一個奇特的概念，它表明即使在絕對零度（理論上最低的溫度，此時原子和分子的熱運動停止）下，空間中仍然存在著一定的本底能量，這種能量是量子系統的基態所具有的最低能量，無法被完全移除 。

根據海森堡不確定性原理，能量和時間的測量存在一定的不確定性，即：

這意味著在極短的時間間隔內，能量可以有較大的不確定性，從而導致真空中會隨機出現微小的能量漲落。

量子漲落就是基于這種不確定性原理產生的現象。在微觀世界的量子真空中，并不是一片寂靜和空無一物，而是不斷有虛粒子對（例如電子 - 正電子對）在極短的時間內隨機產生，然后又迅速湮滅 。

這些虛粒子對的產生和湮滅過程就像是從真空中 “借取” 能量，然后在極短時間內 “歸還” 能量，整個過程符合不確定性原理。雖然單個量子漲落事件非常微小且短暫，但在整個宇宙的廣袤空間和漫長時間尺度上，這些漲落現象卻是普遍存在的。

卡西米爾效應是量子漲落存在的一個重要實驗證據。

1948 年，荷蘭物理學家亨德里克?卡西米爾提出，如果將兩塊不帶電的金屬薄盤在真空中平行放置且距離足夠近，由于金屬盤之間和外部空間的量子漲落存在差異，會導致金屬盤之間產生一種微弱的吸引力，這就是卡西米爾力。

在金屬盤之間，由于空間限制，較長波長的虛粒子無法存在，而金屬盤外側的空間則允許各種波長的虛粒子存在，因此外側虛粒子的能量漲落大于內側，從而產生了一個指向金屬盤內側的壓力差，即卡西米爾力 。

1996 年，物理學家首次對卡西米爾效應進行了精確測定，華盛頓大學的 Lamoreaux 及其學生 Dev Sen 的實驗結果與卡西米爾所預測的力相差不超過 5% ，此后，其他科學家的實驗也進一步驗證了卡西米爾效應的存在，有力地證明了量子漲落的真實性。