当初，因为宇宙起源的问题，物理学界一直没有一个定论，所以这个问题在一开始是没答案的。
虽然爱因斯坦相对论告诉大家，宇宙是有一个奇点的，可当时这个观点并没有被广泛接受，只是觉得是比较靠谱的答案，仅此而已。
毕竟在宇宙还是一个奇点的时候，宇宙规律完全失效，相对论也解释不了，这也就意味着相对论在宇宙一开始的时候就失效了……但是为了宇宙起源的问题，物理学界还是没少忙活，毕竟这个问题必须而且急切需要一个答案，因为……如果这个问题不解决，上帝他老人家就要承担宇宙起源的问题了，这……
是让以理性著称的物理学届难以接受的。
因此，为了解决宇宙起源的问题，很多人也都进行了不懈的努力和推导工作。
其中，斯蒂夫霍金，利用数学方法引入了一个叫“虚时间”的概念，提出了一个“无边界宇宙模型”。用它来解决宇宙起源的问题。
在这个模型中，宇宙是一个四维的球状时空，没有奇点，也就不存在起源问题了。
那么这个“虚时间”到底是什么呢？
霍金把我们日常感知到的那个时间叫做“实时间”，也就是具体的，可以用来计量的时间，实实在在的时间。
而“虚时间”是和“实时间”相对的一个概念，但我们平常感觉不到，因为它是一个数学概念，跟数学上的“虚数”有关。
简单说一下什么是“虚数”。我们都知道，任何数的平方，一定大于等于零，比如-5的平方是25，所以只有0和正数才有平方根，负数没有。但数学家在计算中经常会遇到一些奇怪的数字，比如根号-5，你说这怎么办？这种负数的平方根，是一个纯粹的数学概念，不会在实际生活中出现，所以叫“虚数”。
这就是霍金对于“虚时间”的灵感。
那虚数怎么表示呢？我们平常画的数轴，都是一条横线，负数在0点左边，正数在右边。如果我们从这条数轴的0点，画一条跟它垂直的纵轴，那这条纵轴上的数字，就是虚数了。所以在数学模型中，代表实数的实数轴，和代表虚数的虚数轴，是相互垂直的。
虚时间的概念，就跟虚数有关。
按霍金的这个说法，用虚数来度量的时间，也就是虚时间。
说到这个理论的时候，霍金简单的画了一张图，其实也就是两根互相垂直的数轴，横着的那一根，代表宇宙在实时间中的历史；竖着的那一根，代表宇宙在虚时间中的历史。
所以在这个数学模型中，实时间跟虚时间之间是垂直的，宇宙在实时间中的历史，跟在虚时间中的历史，也是相互关联的。
这听起来有点抽象，我们只要知道，虚时间其实就是对实时间做了一种数学上的转换处理，二者之间有密切关联，就好像是对方的投影一样，就像具体的人和人的影子一样，这就可以了。
那么问题就来了，这种数学转换到底有什么用呢？
霍金解释说，爱因斯坦在广义相对论中，把实时间和三维空间合并了起来，组成了四维时空。但是在这个时空中，时间和空间的方向是不一样的。你想啊，一个人可以在空间的任意方向上移动，前、后、左、右，你能从家里出门，也能原路返回，你可以在公路上朝着北开，同样你可以在公路另一边朝着南开，当然，单行道除外……
但是在时间方向上，就只能从过去走到未来，单向移动，这就有点局限了。
但霍金通过数学转换，引入虚时间的概念之后，这个情况就变了。
虚时间在数学上等价于空间，按照霍金的说法，就相当于是空间的第四个方向。虚时间就相当于一条双行道，比实时间更为灵活，具有更多的可能性。