既然物质不能凭空产生，那么宇宙最初的物质是从哪里来的？
如题目前科学界有没有相关理论 这是一个很大的问题，也可以说人类的根本问题，就是宇宙和人类从哪里来，到哪里去的问题。目前世界科学界对这个问题都还没有一个完美解释，只有一些理论片段，如量子力学的不确定性原理、真空零点能等理论。
以我对这些理论的理解，宇宙物质来源既可以说是无中生有，也可以说是有中生有。要解释这些理论，还是离不开爱因斯坦的质能方程，就是E=MC^2。这个公式虽然简单，却诠释了宇宙深层次的奥秘，即质量与能量的等价性，并且可以互换。
宇宙中的物质就是由能量转化而来，在极端情况下，又会转化为能量而去，最终归于寂灭。这就是宇宙生生灭灭的规律。
从宏观上说，宇宙是从无到有
大爆炸宇宙模型，已经是现代宇宙学的标准模型，也就是这个理论成为全世界天文学家、宇宙学家的主流认识，这个认识对宇宙来源的大致脉络是：宇宙于138亿年前起源于一个奇点，这个奇点在机缘巧合下突然爆炸了，这个爆炸我们可以理解为急速膨胀开来，由此形成了今天的宇宙。
奇点从138亿年前大爆炸开始，经历了暴涨和快速膨胀阶段，如今依然在以超过光速若干倍的速度膨胀，今天已经成为一个半径约465亿光年可观测宇宙。所谓超光速膨胀，并不是所有的地点都在超光速膨胀，而是指整个宇宙叠加的膨胀超光速，在距离我们465亿光年可观测宇宙最边际处，星系离开我们的速度超过光速。
在科学术语中，奇点被表示为体积无限小，密度无限高，曲率无限大，温度无限大。那么问题来了，这个奇点是什么？如何产生的呢？从宏观来说，它就是无中生有，从虚空中突然出现的。
物理学上把一个存在又不存在的点称为奇点，是空间和时间具有无限曲率的一点，时空在该处完结。广义相对论预言这种奇点必然会发生，是在极端引力场中物质受量子过程影响，坍缩到另一组时空维度的现象，比如黑洞奇点。
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而宇宙大爆炸则是从另一个时空反弹的结果。从这个意义上来说，奇点是超时空的玩意，也就已经不是本宇宙时空的物质了，所有物理理论在那里都失效，也就是无法解释。而奇点出现就是从另一个时空膨胀到我们时空来的，因此是无中生有。
但根据量子力学理论，宇宙是有中生有
现代量子力学有两个理论解释了这种现象，即海森堡不确定性原理，以及由此派生出来的真空零点能理论。
海森堡不确定性原理认为，在微观世界，不可能同时精确得知一个粒子的位置和动量，由此可以推断，即便温度降低到绝对零度，粒子依然在振动，否则就会违背不确定性原理。
这就是说，即便宇宙消亡了，时空没有了，只有绝对真空，还依然会有粒子运动，有粒子运动就有能量，这就是真空零点能的来源。在绝对真空的虚空中，这些能量会以量子泡沫的形式存在，也就是以虚粒子的方式随机出现。
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这些虚粒子都是正负成对的，也就是以正反物质的方式随机出现，而正反物质碰在一起就会湮灭（释放能量后消失），因此真空中的这些虚粒子对随机出现，又会瞬间随机湮灭。
如果这个世界一直这样对称平衡完美无缺，那么我们这个世界就永远不会出现。但物理学家们发现了世界并不完美，最杰出的代表就是杨振宁、李政道和吴健雄，他们发现并实验验证的“宇称不守恒定律”获得了1957年诺贝尔物理学奖。
这些理论认为，我们宇宙并不完美，而是会偶尔出现不守恒不对称的破缺现象，才造就了这个世界的不断变化。由此，科学界对宇宙大爆炸有了突破性的解释，即这些在量子涨落中不断随机出现的虚粒子对，并不是100%都会湮灭，有那么一个两个甚至很多个错开了，没有湮灭，就成了宇宙奇点。
我们宇宙就是这样一个奇点爆发出来的，或许还有许多个宇宙都是这种奇点爆发出来的，但物理规律让我们无法突破自己的宇宙，因此无法窥探别的宇宙秘密。
破缺而没有湮灭的奇点能量无法回归虚无，只能膨胀开来，这就是宇宙大爆炸。大爆炸的温度极高，密度极大，开始只有能量，什么也没有。大爆炸发生1秒钟之内，宇宙发生了暴涨，引力、胶子、夸克、玻色子、轻子、质子、中子及其反粒子等先后出现，后来强、弱、电磁力等相互作用也分离出来了。
1秒钟后的宇宙温度虽然从开始的10^32降到了100亿K，核力还是无法束缚中子和质子，因此核子还没有出现，原子就更没有出现，这时的宇宙还没有我们认知的常见物质。
一直经过38.4万年的膨胀和冷却，宇宙已经足够大了，温度冷却到约3000K，中性原子才出现了，而宇宙也终于度过了黑暗时期，第一缕光（电磁波）从致密的宇宙中脱耦而出，从此宇宙变得透明起来。
这时，由原子组成的常见物质才出现了，最早的物质就是最简单的元素氢和氦，还有极少量的锂，这些轻物质在宇宙中由于引力作用渐渐聚合成星云星团，再收缩坍塌成恒星，宇宙中的恒星和星系就诞生了。
早期的恒星都比较巨大，因此寿命很短，在恒星核聚变和不断的超新星大爆炸中，更重的元素一个个被生成出来，逐渐出现了现在已知的118种元素，正是这些元素，构建了宇宙中各种物质和地球上千姿万态的生物。
从这个意义上来说，宇宙物质就是从有到有的。在宇宙没有诞生前，这些能量就蕴藏在真空中，是巨大的真空零点能转化出了各种物质，符合爱因斯坦质能方程揭示的质能转换规律。
宇宙奇点能量为啥那么大
在所有的宇宙诞生理论中，迄今为止只有大爆炸理论最有说服力，而且迄今为止，所有的观测和实验试验，都符合这个理论预期，因此在没有更有逻辑性和说服力的理论出来之前，我愿意相信这个理论。
真空零点能理论在各种实验中已经得到了证实，最普遍的证据就是卡西米尔效应（在此不作解释， 有兴趣的可以查阅资料），许多科学家做过这个实验，验证了真空零点能的存在，由此真空零点能成为科学界没有争议，普遍接受的存在。
而大型强子对撞机通过接近光速的粒子对撞，重现了宇宙大爆炸百万分之一秒的状态，验证了大爆炸理论对大爆炸初期高温高密夸克饺子汤状态。
那么为啥一个没有湮灭的虚粒子成为奇点，就有那么巨大的能量，以至于演化成为今天浩瀚的宇宙物质呢？
研究发现，真空零点能本地能量异常强大，著名物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒估算零点能的密度高达10^95g/cm^3。这是个什么概念？就是宇宙大爆炸刚开始的普朗克时间，宇宙只有一个普朗克尺度时，其密度为10^94g/cm^3的10倍。
普朗克时间为10^-43秒，普朗克尺度为1.6*10^-35m，普朗克温度为10^32K。就是说宇宙大爆炸开始后的1000亿亿亿亿亿分之一秒，宇宙只有1600亿亿亿分之一米，温度为1亿亿亿亿K时，宇宙密度为10^94g/cm^3，但真空本底能量1立方厘米就比宇宙初始整体能量大10倍。
而现在一些研究认为，可观测宇宙总质量约为10^53g，只有真空零点能1个立方厘米的1/10^42，也就是100亿亿亿亿亿分之一。
由此，这个奇点具有整个宇宙的能量就不奇怪了。至于为什么真空零点能的本底能量有这么大，这是量子力学里面很高深复杂的话题，我们吃瓜群众只要知道这很神奇，但真实存在就够了，无须追根究底。
那么宇宙既然是大爆炸诞生，为啥没有中心呢？
这个问题许多人迷惑，我解释过很多次还是迷惑。之所以有这个迷惑，是因为许多人都把宇宙爆炸想象成我们周围的事物，如一个爆竹或一个炸弹爆炸了，那个爆竹或炸弹爆炸点不就是中心吗？
其实，宇宙大爆炸可以想象成一个炸弹爆炸，但又不完全像炸弹这样爆炸，而是膨胀。可以理解为最开始的奇点膨胀成了今天的样子，有点像一个气球（当然是没有吹嘴的气球）或一个篮球，而所有能量转化出来的物质，如星系和恒星，都在球面上，而不是在球里面。
这样所有的星系物质就像画在篮球或气球表面的各种图案或星星点点，在一个圆球表面，我们取任意一点向四周看，都是一样的。随着宇宙膨胀这些星星点点的图案都会相互分得越来越开，但却没有中心，或者说任何一点都是中心。
就比如在地球表面，你说哪里是中心呢？是北京还是纽约，又或者说是巴黎？只有古代帝王及其拥簇者才会认为自己是世界的中心，如果现在还有人这样认为，就愚昧了。当然这里说的只是地球表面，宇宙就像地球的表面，宇宙没有地核这样的核心。
宇宙膨胀的证据是天文学家埃德温·哈勃在上世纪初发现的，并以此创立了哈勃定律。这个理论的主要内容是，宇宙在不断膨胀，站在宇宙任何一点观测，各向同性（都是一样的），因此宇宙没有中心；距离我们越远的星系离开得越快，且与距离成正比关系，公式简单表述为：V= HD。
这个公式里的V表示星系离开我们的视向速度，单位km（千米或公里）；H是哈勃常数，就是距离我们1Mpc（1百万秒差距，约326万光年）的地方，星系离开我们的速度，单位是km/s（公里/秒）；D为目标星系与我们的距离，单位为哈勃常数距离的倍数。
要计算宇宙膨胀的速率，或者某个星系离开我们的速率，哈勃常数必须是已知参数。为了获得更准确的哈勃常数，各国科学家运用各种望远镜、卫星等精密仪器，辛勤观测计算了几十年，但每次得出的数据都不完全一样。
几十年来，先后得到比较有影响的几次数据为：77km、74.2km、68.7km、82.4km。我们取其一个平均数，约等于75.6km/s，如果将这个哈勃常数代入公式，就可以得出在哈勃常数2倍距离，也就是652万光年的地方，星系退行速度为151.2km/s，以此类推，在可观测宇宙边际，距离我们465亿光年的星系，离开我们的速度约为1078343km/s，约为光速的3.6倍。
有些人又有了疑问，既然宇宙膨胀速度这么快，我们怎么感觉不到呢？千百年来，太阳还是那个太阳，月亮还是那个月亮？
其实我前面都已经说得很清楚了，宇宙膨胀只是大尺度叠加的膨胀，并非星系之间相互离开的速度，膨胀速率为光速的3.6倍，只是可观测宇宙465亿光年最远处的星系离开我们的速度。
根据越近速度越慢的规律，在我们附近宇宙膨胀速率很慢，而且天体更主要受到的影响是引力作用，因此是感觉不到膨胀的。今天就说到这里吧，欢迎讨论，感谢阅读。
时空通讯原创版权，侵权抄袭是不道德的行为，敬请理解合作。 目前不存在任何有说服力的理论。有人说，现代物理学已经解释了，物质从量子场的真空中激发出来，这是错的。量子场是从哪来的？为什么量子场可以凭空产生？ 回答翻译自天体物理学家 Ethan Siegel 的一篇博文。
物质创生是一个很有意思的话题，每一个有好奇心的人都会被深深吸引，这篇博文或许能告诉你一些什么。
<hr/>starts with a bang
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宇宙，它就在那里，等着你去发现。
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在宇宙的所有尺度上，从我们附近到星际介质到单个星系，到星系团到细丝结构以及巨大的宇宙网，我们观察到的一切似乎都是由物质而不是反物质构成的。
这是一个无法解释的谜。当你眺望浩瀚的星空，在行星，恒星，星系以及那里的一切时，一个问题就会浮现在脑海：为何会有什么而非一无所有？
当你考虑支配宇宙的物理定律时，问题变得更加突出，似乎物质和反物质之间本应该完全对称的。然而，当我们看到那里的事物时，我们发现我们看到的所有恒星和星系都是100％的正物质，几乎没有任何反物质。显然，我们存在，就像我们所看到的恒星和星系一样，因此必须创造出比反物质更多的物质，使我们所知道的宇宙成为可能。但它是如何发生的？这是宇宙中最令人着迷的谜团之一，但是我们比以往任何时候都更接近了解真相。
考虑两个关于宇宙的事实，以及它们之间的矛盾：
[*]在所有能量下，我们观察到的粒子之间的每一次相互作用都没有产生或破坏单个物质粒子，也没有产生或破坏相同数量的反物质粒子。
[*]当我们眺望宇宙，在所有的恒星，星系，气体云，星系团，超星系团和大尺度结构中，一切似乎都是由物质而不是反物质构成的。
这似乎是不可能的。一方面，鉴于粒子及其在宇宙中的相互作用，没有已知的方法比反物质更重要。另一方面，我们所看到的一切绝对是物质而非反物质。这就是我们所知道的。
纯能量产生物质/反物质对（左）与物质/反物质湮灭为能量（右）是完全可逆的反应。这种产生和湮灭过程遵循E = mc ^ 2，是唯一已知的创造和破坏物质或反物质的方法。
无论何时何地，只要反物质和物质在宇宙中相遇，由于粒子 - 反粒子湮灭，就会发出奇妙的能量爆发。在某些地方，我们观察到这种湮灭，但只是在高能量源周围产生等量的物质和反物质，如大质量黑洞周围。当反物质遇到宇宙中的物质时，它会产生特定频率的伽马射线，然后我们可以检测到它们。星际和星系际介质中充满了物质，完全缺乏这些伽马射线是一个强烈的信号，即没有大量的反物质粒子在任何地方飞来飞去，因为物质/反物质的特征会出现。
无论是星团，星系，我们自己的恒星邻域还是我们的太阳系，我们对宇宙中反物质的比例都有巨大而有力的限制。毫无疑问：宇宙中的一切都是以物质为主导的。
银河系中的星际介质，平均寿命大约为300年，与银河系的年龄相比微不足道！这个约束告诉我们，至少在银河系中，允许与我们观察到的物质中混杂的反物质的量最多为1,000,000,000,000,000的1份！在更大的尺度上 - 例如星系和星系团 - 约束条件不那么严格，但仍然非常强大。随着观测距离从几百万光年远到超过三十亿光年远，我们观察到我们期望物质 - 反物质湮灭的X射线和伽马射线的缺乏。我们所看到的是，即使在大型的宇宙学尺度上，我们宇宙中存在的99.999％的物质肯定是物质（像我们一样）而不是反物质。
所以，不知何故，即使我们不完全确定为何，我们必须在宇宙的过去创造出比反物质更多的物质。由于物质和反物质之间的对称性在粒子物理学方面比你想象的更明确，这使得问题更加混乱。
例如：
[*]每当我们创造一个夸克时，我们也会创造一个反夸克，
[*]每次夸克被摧毁时，反夸克也会被摧毁，
[*]每当我们创造或摧毁轻子时，我们也会从同一个轻子家族中创造或摧毁一个反轻子，
[*]每当夸克或轻子经历相互作用，碰撞或衰变时，反应结束时夸克和轻子的总净数（夸克减去反夸克，轻子减去反轻子）在结束时与在开始时是同样的。
我们在宇宙中制造更多（或更少）物质的唯一方法就是在等量的情况下制造更多（或更少）的反物质。
标准模型的粒子和反粒子遵守各种守恒定律，但某些粒子/反粒子对的行为之间存在细微差别，可能暗示了重子生成的起源。
但我们知道它必须是可能的; 唯一的问题是它是如何发生的。在20世纪60年代后期，物理学家安德烈·萨哈罗夫（Andrei Sakharov）确定了重子生成所必需的三个条件，或者产生了比反重子更多的重子（质子和中子）。它们如下：
[*]宇宙必须是一个不平衡的系统。
[*]它必须表现出C和CP破坏。
[*]必须存在重子数违反的相互作用。
第一个是容易的，因为根据定义，在其中具有不稳定颗粒（和/或反粒子）的膨胀的冷却宇宙是不平衡的。第二个也很容易，因为在弱相互作用中，“ C ”对称性（用反粒子代替粒子）和“ CP ”对称性（用镜面反射粒子代替粒子）都被违反了。
正常的介子围绕其北极逆时针旋转，然后沿着北极方向发射电子而衰变。应用C-对称性取代粒子与反粒子。同样，P对称性翻转了我们在镜子中看到的东西。如果粒子和反粒子在C，P或CP对称性下表现不完全相同，则认为该对称性被违反。到目前为止，只有弱相互作用违反了三者中的任何一个。这留下了如何违反重子数的问题。在粒子物理学的标准模型中，尽管观察到了重子数的守恒，但对于轻子数（其中轻子是像电子或中微子的粒子），没有明确的守恒定律。相反，它只是重子和轻子之间的区别，B - L，这是守恒的。因此，在适当的情况下，你不仅可以制造额外的质子，还可以制作出你需要的电子。 然而，这些情况仍然是个谜。在宇宙的早期阶段，我们完全期望存在等量的物质和反物质，它们具有非常高的速度和能量。
在非常年轻的宇宙的高温下，不仅可以在给定足够能量的情况下自发地产生粒子和光子，而且还可以产生反粒子和不稳定粒子，从而产生原始粒子和反粒子汤。随着宇宙膨胀和冷却，不稳定的颗粒一旦大量产生，就会衰变。如果满足正确的条件，它们可能导致物质超过反物质，即使最初没有物质。如何在反物质上出现这种过量物质的可能性有三种：
[*]电弱规模的新物理学可以极大地增加宇宙中C - 和CP -破坏的数量，导致物质和反物质之间的不对称。Sphaleron相互作用，单独违反B和L（但保留B - L）可以产生适量的重子和轻子。这可能发生在没有超对称或超对称的情况下，具体取决于机制。
[*]高能量的新中微子物理学，我们有一个大的暗示，可以在早期创造一个基本的轻子不对称：leptogenesis。保存B - L的喷射，将使用轻子不对称来产生重子不对称性。
[*]或GUT规模的重子发生，其中发现新物理（和新粒子）存在于大统一尺度，其中电弱力与强力结合。
这些场景都有一些共同点，所以让我们一起来看看最后一个，看看会发生什么。
除了宇宙中的其他粒子之外，如果大统一理论的概念适用于我们的宇宙，将会有额外的超重玻色子，X和Y粒子，以及它们的反粒子。
如果大统一是对的，那么就应该有新的超重粒子，称为X 和Y，它们具有类似重子和类似轻子的特性。还应该有他们的反物质对应物：反X和反Y，具有相反的B -L数和相反的电荷，但具有相同的质量和寿命。这些粒子 - 反粒子对可以在足够高的能量下大量产生，然后在稍后的时间衰变。
所以你的宇宙可以被它们填满，然后它们就会衰变。然而，如果你有C - 和CP -破坏，那么粒子和反粒子（X / Y与反X /反Y）的衰变方式之间可能存在细微差别。
如果我们允许X和Y粒子衰变成所示的夸克和轻子组合，它们的反粒子对应物将衰变成相应的反粒子组合。但是如果CP被破坏，与反X和反Y粒子相比，X和Y粒子的衰变路径 - 或者单向衰变的粒子百分比 - 可能会有所不同，从而导致重子产生净重。
如果你的X粒子有两条路径：衰变为两个上夸克或一个反夸克和一个正电子，那么反X必须有两条相应的通道：两个反夸克或一个上夸克和一个电子。请注意，X具有B -L，在这两种情况下为三分之二，而反X具有负三分之二。它与Y /反Y粒子相似。但是有一个重要的区别是允许C - 和CP -破坏：X可能比反X更容易衰变成两个上夸克，而反X可能更容易衰变为下夸克和电子而不是X衰变为反夸克和正电子。 如果你有足够的X /反X和Y /反Y对，并且它们以这种允许的方式衰变，你可以很容易地制造过量的重子而不是之前没有的反粒子（轻子超过反轻子）。
如果粒子根据上述机制衰变掉，那么在所有不稳定的超重粒子衰变之后，我们将在反夸克（以及轻子在反轻子上）上留下过量的夸克。在多余的粒子 - 反粒子对湮灭之后（与红色虚线相匹配），我们将留下过量的上下夸克，它们组成质子和中子 ，电子将匹配数量上的质子。
换句话说，你可以从一个完全对称的宇宙开始，这个宇宙遵循所有已知的物理定律，并且只在相等和相反的对中自发地产生物质和反物质。我们有多种可能的成功途径，但很可能大自然只需要其中一种提供给我们的宇宙。
我们存在并由物质构成的事实是无可争议的; 为什么我们的宇宙包含某些东西（物质）而不是一无所有（来自物质和反物质的平等组合）的问题是必须有答案的问题。本世纪，精密电磁测试，对撞机技术和超出标准模型探测粒子物理的实验的进步可能会揭示它是如何发生的。当它确实存在时，存在的最大谜团之一将最终会有一个解决途径。
原文作者：Ethan Siegel 天体物理学家，作家和科学传播者。 高赞回答得挺好的但我感觉好多人确实都看不懂，所以我来写一个简单一点的回答，相信高中学过点物理的应该都很容易可以看懂。
首先，按照我们目前对宇宙演化的认知，虽然在当下的宇宙（几乎）所有的能量确实都是由普通物质，暗物质，以及暗能量组成。在宇宙最初的时候，绝大部分能量却都是由辐射（光子和中微子）的形式存在的。所以我觉得，与其问物质的来源，我们更应该问的是宇宙最初的能量是哪里来的。
然而这个问题成立有一个前提，那就是能量必须是守恒的。假如能量不是守恒的，那能量凭空“蹦”出来也不是不可能，那么能量的来源便也无从谈起。然而，这可能听起来很荒谬，但事实上在宇宙演化的尺度上能量还真不一定是守恒的。
但这不就违反能量守恒定律了吗？其实并没有。我们一般说的能量守恒其实是由时间平移对称性自热而然推导出来的一个结果，能量因此也只是时间平移不变性导致的一个守恒量。时间平移不变性又是什么呢？简短的说就是物理定律并不会随着时间而改变。就比如说你今天做了一个物理实验，假如你十年后再做一次一模一样的实验你还是会得到一样的结果。然而就像牛顿力学看似在我们日常生活的低速情况下成立，一旦接近相对论速度牛顿力学就不成立了。时间平移不变性也一样，在我们可以感知的时间尺度下时间平移不变性确实看似是成立的，但假如把时间尺度扩张到宇宙学的尺度上时间平移不变性就不再准确了。原因就是我们生活的宇宙是动态且不断膨胀的，因此我们所知能量守恒在宇宙演化的尺度上是不成立的。
不提暗能量是如何“凭空出现”加速宇宙膨胀的，就提提我们更熟知的例子，宇宙微波背景辐射（CMB）。CMB就是来自宇宙最初的辐射，提到CMB是因为它是由光子组成的。我们都知道光子的能量是和光子的频率成正比的。那这又和宇宙膨胀有什么变化呢
假设我们设定一个边长为L的立方体，然后立方体的体积V等于L^3。假如L随着宇宙膨胀了a倍变成了aL倍，那么V就会以a^3的倍数扩大。假如那个立方体里本来有一定质量M的普通物质。因为能量E=mc^2，然后能量密度ε=E／V，再加上我们知道一般普通物质的质量是不会随着空间膨胀而改变的，因此立方体内的能量密度ε是与a^-3成正比的。密度与体积(V和a^3成正比）成反比很显然跟我们熟知的能量守恒是契合的，总能量E=εV是不变的因为3次方和-3次方抵消掉了。
然而我们知道光子的能量E和波长λ是成反比的（E=h／λ), 而空间膨胀所造成的红移会让波长变长，空间膨胀n倍λ就会变大n倍，E也因此会变小n倍E=h／(aλ)，因此可得光子E和a^-1成正比。但上一段的推论又告诉我们光子的密度与a^-3成正比。因此我们可以把a^-3和a^-1乘在一起，得到的结果就是光子的能量密度ε和a^-4是成正比的。所以E=εV的指数不会抵消掉，而我们最终会得到E和膨胀系数a是成反比的，也就是说随着体积的膨胀立方体里面光子总数不变总能量却在变少。而这些消失的能量都去哪里了呢？没人知道，或者说，“消失”了，也就是说能量并不是守恒的。我们现在看到的CMB光子就是这样，在宇宙初期辐射出这些光子的时候这些光子的能量远高于我们现在观测到的CMB光子的能量。而这些光子少掉的能量对我们目前的认知来说跟消失了并无两样。
能量可以“凭空”消失，当然也可以“凭空”出现。就比如推动宇宙膨胀的暗能量一样，但暗能量不用专业语言我真的不知道该怎么解释了，所以这里就不讲了。
最后总结一下，因为时间平移不变性在宇宙演化的尺度上不成立，能量在宇宙中并不守恒，我们的宇宙中也一直都有能量出现和消失。那么，对这个题主的题问当然就可以这么回答：这些能量还真的就可能（划重点）是“凭空”出现的。
更一下：
要是有人最后看不懂回答的某部分可以去评论区说一下，我会尽量解释清楚。但要是整个回答通篇都没看懂的话.........
对不起
我尽力了。
2020.11.07更新
大家的每一条评论我都有看，我也在反思为什么自己的回答让好多人看得云里雾里。我今天就来把之前的回答完善一下吧，争取写出一个让大家满意的回答。这篇回答不可避免要涉及到大一水平的微积分和物理，不过我也会尽量把重点内容凸显出来，使得没有相关基础的读者可以忽略其中的细节而抓住重点。
以下是整合及大修后的回答。
<hr/>为了方便让大家理解，我把这个问题分解为以下几个问题：
1. 物质/能量能不能“凭空”产生？
2. 宇宙在其诞生初期经历了什么？
3. 今天的宇宙中有大约kg的物质，它们都是在宇宙刚诞生时就存在的吗？还是说，只有一部分在宇宙刚诞生时就存在，另一部分是后来产生的？如果是第二种情况，那么后来产生的这部分物质具体是怎么产生的？（1→100...的过程）
4. 宇宙刚诞生时就存在的这一部分物质是从哪里来的？（0→1的过程）
一、物质/能量能不能“凭空”产生？
在聊这个问题之前，我需要说一说现代物理学中物质的微观模型。现代物理学中人们用“量子场论”去描述微观粒子的性质与相互作用，这一理论的基本思想可以归纳为：①微观粒子的波函数可以被视为弥漫在时空中的“场”，认为所有物质都是各种各样的场。②场的能量动量是量子化的，就像阶梯一样，比如能量可以是0 1 2 3……但不能是1.3 2.5这样的。③场的能量动量每上升一个台阶就相当于时空中产生一个粒子，每下降一个台阶就相当于时空中湮灭一个粒子，场能量下降到最低的话就是一个粒子也没有的真空。也就是说，场比粒子更基本，真空是场的能量最低的基态，而粒子是场的更高能量的激发态。
从上面的描述大家可以看到，粒子的产生过程其实就是它对应的场的能量上升一个台阶的过程。只要场的能量可以增多，粒子就可以产生。因此，物质能不能“凭空”产生的问题就等价于场的能量能不能“凭空”增加的问题，换句话说，这就是物质场的能量是否必须守恒的问题。这个问题的答案是：可以不守恒。要理解这一点，必须要明白“能量守恒”的条件是什么。
在物理学中有一条非常重要的定理，叫做“诺特定理”（物理系大二学分析力学课会学这个内容），这个定理的基本思想是：每一条守恒定律的背后都对应着某种对称性（当然，这个表述不严格）。能量守恒对应的对称性是“时间平移对称性”，就是说一般在物理系统具有时间平移对称性的情况下，这个物理系统的总能量才是守恒的。对于平直时空，一定具有此对称性，所以物质的能量一定守恒。而对于广义相对论中的弯曲时空，没有这种对称性，物质的能量就不一定守恒。
对于宇宙这个物理系统，不具有时间平移对称性，宇宙中物质场的能量就可以是不守恒的。研究表明，只有在非相对论性物质主导的宇宙中，即满是低速运动的物质的宇宙，物质场能量才是守恒的。而如果宇宙是相对论性物质（如光子、中微子）主导的，物质场能量就会随着宇宙的膨胀而减少，如楼下@Thomas的回答。还有一种情况下宇宙中物质场的能量会增加，我们接下来要聊的就是这种情况。
二、宇宙在其诞生初期经历了什么？
在宇宙诞生的极早期（大约秒内），宇宙经历了一场剧烈的“暴胀”过程。这是个什么样的过程呢？暴胀是物理学家们假设的宇宙在其诞生初期经历的指数膨胀过程，认为宇宙在其刚诞生秒内，尺度急剧膨胀了大约倍（体积膨胀了 倍）。这一假设并不是凭空瞎猜的，而是为了解决许多宇宙学疑难才提出的，比如为什么观测表明现在的宇宙如此平坦、均匀，为什么宇宙微波背景辐射上面存在涨落。这些问题都可以被暴胀理论所解释，因此物理学家们相信暴胀过程的确在极早期宇宙中发生过。
那么宇宙为什么会发生暴胀呢？通常认为极早期宇宙中存在一种量子标量场 ，这种特殊的物质场主导了极早期宇宙的演化。接下来我要向大家证明这种标量物质场可以造成宇宙的指数膨胀，证明的过程会用到大一水平的微积分和物理，如果读者不想看这部分的话可以只看粗体字的部分。不过，如果读者把整个证明过程follow下来了，会对理解本文有质的提升。
场是弥漫在整个空间当中的，因此我们不能直接定义场的能量，而是需要对空间中的每一点定义一个能量密度，总能量=能量密度×体积。我们可以把这个标量物质场的能量密度写为 https://www.zhihu.com/equation?tex=%5Crho%3D%5Cdot%5Cphi%5E2%2F2%2BV%28%5Cphi%29
其中， https://www.zhihu.com/equation?tex=%5Cdot%5Cphi%5E2%2F2 为场的动能密度，为场的势能密度。可以看到这和我们高中学的 总能量=动能+势能 很像。为了求解这个标量场如何影响宇宙的演化，我们需要借助描述宇宙尺度的演化的方程——（平坦的）弗里德曼方程：
https://www.zhihu.com/equation?tex=%28%5Cfrac%7B%5Cdot+a%7D%7Ba%7D%29%5E2%3D%5Cfrac%7B8%5Cpi+G%7D%7B3%7D%5Crho
这是一个一阶微分方程，其中为宇宙的尺度因子， https://www.zhihu.com/equation?tex=%5Cdot+a 为尺度因子对时间的导数， https://www.zhihu.com/equation?tex=G 是万有引力常数，就是前面说的物质场能量密度。把标量物质场的代入弗里德曼方程可以得到：
https://www.zhihu.com/equation?tex=%28%5Cfrac%7B%5Cdot+a%7D%7Ba%7D%29%5E2%3D%5Cfrac%7B8%5Cpi+G%7D%7B3%7D%28%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%5Cdot%5Cphi%5E2%2BV%28%5Cphi%29%29
现在，我们只需要给定势能函数（势能曲线） 的表达式就可以求解这个方程了。通常来说，为了引发暴胀，我们需要假设这个标量场的势能曲线上有一段平缓的高台，比如下图中的Starobinsky势。极早期宇宙（的状态）就在这个高台上缓慢地向稳定点滚动（势能越低越稳定），此时标量场的势能密度近似为常数 且远大于动能，所以可以把弗里德曼方程写为：
https://www.zhihu.com/equation?tex=%28%5Cfrac%7B%5Cdot+a%7D%7Ba%7D%29%5E2%3D%5Cfrac%7B8%5Cpi+G%7D%7B3%7DV_0
如果读者学过高数的话，应该一眼就能看出这个方程的解是 https://www.zhihu.com/equation?tex=a%3Dc_1e%5E%7Bc_2t%7D ，也就是说，宇宙的尺度随着时间发生了急剧的指数膨胀。因此，这个标量物质场的存在就是引发极早期宇宙暴胀的原因。暴胀过程使得宇宙的尺度急剧膨胀了大约倍。之后，随着宇宙的状态逐渐落向势能曲线的最低点，使得 https://www.zhihu.com/equation?tex=%5Crho%5Capprox+V_0 的近似不再成立时，暴胀就结束了，宇宙从指数膨胀进入减速膨胀。
图1 用于驱动暴胀的标量物质场的某种势能曲线（蓝色）。宇宙在诞生初期，其状态处于这个势能曲线的平缓高台上，此时标量物质场的势能密度近似为常数V0且远大于动能，有ρ≈V0. 这会导致弗里德曼方程存在指数膨胀解，即宇宙会存在暴胀现象。
三、暴胀中物质产生的问题
在了解了什么叫做暴胀之后，我们就可以讨论物质产生的问题了。从前面的讨论我们可以看到两件事：①暴胀过程中标量场的势能密度几乎是常数；②暴胀过程中宇宙的尺度膨胀了大约倍。眼尖的读者可能一下子就看出了问题所在：能量密度×体积=总能量，既然这个标量场的势能密度几乎是常数，而宇宙的体积膨胀了倍，那么这就意味着在宇宙暴胀过程中，此标量场的总能量增加了倍！！！这些能量在暴胀后的宇宙重加热过程中，被标量物质场全部传递给了其他的物质场，由此（经过一系列的衰变）产生了电子、光子、夸克等标准模型粒子以及暗物质粒子（如果暗物质是粒子的话）。
我们还可以算一下暴胀前宇宙中物质的总能量。目前可观测宇宙中物质总量大约是kg，如果不考虑辐射为主时期宇宙能量的衰减的话，我们可以反推出暴胀前宇宙中的物质只有kg，这大概只相当于几百个碳原子的质量。由此可见，暴胀前宇宙中物质是极少的，几乎所有物质都是在暴胀后产生的。这听起来很不可思议，不过这个结果确实是从现有的理论中导出的。当然，也有可能现有的理论是有问题的，毕竟我们对极早期宇宙中的超高能物理知之甚少。
至此，我们解释了宇宙中绝大多数的物质/能量从哪来的问题（1→100...的问题）。另外还有一个值得思考的问题，暴胀中标量物质场的能量增加了倍，那么这些能量是从哪来的呢？这个问题其实现在尚无定论。虽然在第一部分我们说过物质场的能量可以不守恒，但宇宙中不仅有物质场，还有引力场。有很多人认为即使物质场的能量不守恒，物质场+引力场的总能量应当是守恒的，暴胀中能量是引力场给物质场的。我对这种说法存疑，因为如果能量守恒的话，引力场+物质场的总能量应该有一个上限。然而考虑一个永恒暴胀的宇宙，它的物质场能量是没有上限的。因此我认为不能简单地将暴胀中物质场能量的来源归因于引力场，这个问题还要继续研究。 @王一 老师有一篇文章讨论了宇宙的能量问题，感兴趣的读者可以看一看：
王一：宇宙的能量从哪来？宇宙学里能量守恒吗？四、0→1的问题
虽然我们已经解释了宇宙中绝大多数物质是从哪来的，但还有一个问题没有解答，暴胀前宇宙中存在的约kg的物质是从哪来的？虽然它们的数量与今天宇宙中的物质总量相比无足轻重，但这个问题是非常重要的。因为正是有这点物质作为种子，才能在暴胀时期超级加倍产生今天宇宙中的所有物质。
研究暴胀之前宇宙发生了什么的学科叫做“前暴胀宇宙学”，目前这一研究方向尚停留在假说阶段，没有任何实验证据（暴胀是有一些预言被观测证实的，比如预言宇宙学密度参数 https://www.zhihu.com/equation?tex=%5COmega_0 严格等于1）。前暴胀宇宙学的假说包括浮现模型、反弹模型、循环模型等，它们的共同特点是认为宇宙有个尺度最小值，暴胀前的那点物质是固有的，不存在产生的问题。不过这些东西目前都只是猜想而已，实际上是什么样子大家都不知道。我找了几篇这方面的不错的科普文推荐给大家：
①蔡一夫 金庄维《宇宙大爆炸之前是什么？》
http://www.zhishifenzi.com/depth/column/868.html
②张新民等《宇宙起源与阿里原初引力波探测》
http://www.wuli.ac.cn/CN/Y2016/V45/I5/320
③黄庆国 朴云松《宇宙如何起源？》
https://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/CSB/63/24/10.1360/N972017-01362?slug=fulltext
<hr/>最后做一个总结。
[*]宇宙中物质场的能量可以不守恒。
[*]宇宙在诞生初期发生了一个剧烈的暴胀过程，这是由某个量子标量场造成的。
[*]今天宇宙中的kg的物质，绝大多数是暴胀后产生的，只有大约kg的物质是暴胀前就存在的。
[*]暴胀中物质产生的过程是：上述标量物质场的能量密度在暴胀期间几乎不变，而暴胀时期宇宙的体积膨胀了倍。因为能量密度×体积=总能量，所以标量物质场的能量增加了约倍。这些能量在暴胀过后通过宇宙重加热过程传递给了其他物质场，由此产生了各种物质粒子。也就是说，今天宇宙中的绝大多数物质都是在暴胀后产生的，用于产生这些物质的能量都来源于暴胀过程。（能量传递过程：？？？→某种标量物质场→其他物质场→今天宇宙中的物质）
[*]暴胀之前发生了什么，我们不太清楚，有各种理论模型。
另外再推荐几篇我关于宇宙学的文章及回答：
王清扬：【2020.10】暗物质的基本概念王清扬：1.4 后标准模型时代暗物质是由什么组成的？如何把暗能量整合进当今的粒子物理学？「暗能量」概念是如何提出的，有何意义，有哪些存在的证据？
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