量子力学在最大的尺度上——整个宇宙——扮演着最核心的角色。
1. 量子涨落与宇宙结构
当今宇宙的宏伟结构（星系、星系团）并非来自于均匀的初始条件。它们起源于宇宙极早期暴胀时期的量子涨落。
过程：在暴胀过程中，微观尺度上时空本身的量子涨落被指数级地拉伸到宏观尺度，并因其引力效应而固化下来，成为了物质分布的不均匀性的种子。我们今日所见的宇宙微波背景辐射上的温度起伏，正是这些原始量子涨落的化石印记。
含义：我们所栖息的所有宏观结构，其根源可追溯至微观的量子不确定性。 宇宙本身是其自身量子历史的产物。
2. 量子宇宙学与“万物之理”的追求
试图描述宇宙的初始状态（大爆炸奇点）是量子引力的终极目标。
无边界假说：霍金和哈特尔提出，在普朗克时间之前，时间维度可能和空间一样具有量子涨落性。他们用一个“虚时间”的概念来描述宇宙的起源，认为宇宙的初态没有奇点，就像一个地球的南极点——一个平滑的、没有边界的点。
第一推动问题：为什么宇宙存在？为什么这些物理常数具有如此精妙的、允许生命存在的值？一些量子宇宙学模型（如从“无”中通过量子隧穿产生的宇宙）试图提供一种不需要“创世主”的解释。虽然这仍是高度推测性的，但它代表了用物理定律探索“存在”本身之谜的最雄心勃勃的尝试。
