看到这个问题我很有感触，想起了很多年前还没学物理的我。那时的我正捧着【时间简史】读到写着「宇宙的总能量其实是0，宇宙的物质都是向真空透支的能量」的那一页，我兴奋地不能入睡。
准确地说，由广义相对论和量子场论描述的宇宙中总物质能量是不守恒的。原因用一句话说就是宇宙的时空没有时间平移对称性，一直在膨胀。诺特定理告诉我们，能量守恒是时间平移对称性的结果。
广义相对论中有一个能量动量守恒方程：\nabla_\mu T^{\mu\nu}=0 ，但是这个守恒律和我们通常理解的能量守恒不同：在弯曲的时空中，如果时空的对称性很低，我们并不能从这个式子构造出一个等时面上的积分守恒量。例如，假设度规是对角化的，那么此式对空间的积分为：
\int d^3x\sqrt{g_{11}g_{22}g_{33}}\cdot\frac{1}{\sqrt{g}}\partial_\mu(\sqrt{g}T^{\mu\nu})=\int d^3x\frac{1}{\sqrt{g_{00}}}\partial_\mu(\sqrt{g}T^{\mu\nu}) ，
如果g_{00} 依赖于时间和空间，总能量\int d^3x\sqrt{\frac{g}{{g_{00}}}}T^{00} 并不是一个守恒量，我们也构造不出其它的守恒量。所以广义相对论是允许物质的总能量不守恒的。
我们的宇宙在膨胀的事实决定了我们的时空没有时间平移对称性，所以能量可以从时空的真空中产生出来，这就是早期宇宙的暴涨理论。暴涨理论是广义相对论和量子场论在经典图像下统一的结果，有着今天仍无法完全理解的深刻意义。
我在这里讲一个最浅显的关于真空中物质凭空产生的理解。假设一个粒子的波函数在t=0 时刻是\psi(t)=e^{-i\omega t} 。如果没有时间平移对称性，在之后的某个时刻t=T ，波函数会变成\psi(t)=ue^{-i\omega't}+ve^{i\omega't} ，这个过程类似于一个时间方向的散射问题。在二次量子化的假设下，由于能量恒正的假设，负频率的振幅被赋予粒子的湮灭算符，正频率的振幅则作为粒子的产生算符。如果在t=0 时刻时空处在所有粒子都湮灭的真空态，那么在t=T 时刻时空就成为了粒子湮灭和产生的叠加态，也就是成为了有物质存在的时空。
这就是我们宇宙的第一生产力。
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鉴于大家还很关心这个问题，我以浅薄的认识作一点补充（感谢
@王力乐的评论）。在均匀各向同性的假设下，我们的宇宙由Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规描写：
ds^2=-dt^2+a(t)^2\Big(\frac{dr^2}{1-Kr^2}+r^2d\Omega^2\Big) ，
其中a(t) 大致可以看成宇宙的大小。
假设宇宙的物质分布是均匀各项同性的理想流体，那么能量动量张量由下式给出：
T_{\mu\nu}=(\rho+p)(-g_{00})\delta_{\mu0}\delta_{\nu0}+pg_{\mu\nu} ，
其中\rho 是能量密度，p 是压强。代入爱因斯坦场方程T_{\mu\nu}=\frac{1}{8\pi G}(R_{\mu\nu}-\frac{1}{2}Rg_{\mu\nu}) 就得到了宇宙的演化方程：
\dot{\rho}=-3\frac{\dot{a}}{a}(\rho+p)\ ,\qquad \frac{\ddot{a}}{a}=-4\pi G(\rho+3p)\ .
解这个方程就可以知道宇宙膨胀的速率和能量产生的速率了。但是为了解这个方程，我们还需要知道物质的物态方程\rho=\rho(p) 。这个物态方程原则上是由量子场论和热力学决定的，而且对于能量产生的速率有很大的影响。宇宙中的物质大致可以分为以下几类：
1）真空。物理学中常常把没有粒子的量子态叫做真空，而事实上真空也是一种物质，可以有非零的能量动量张量。举一个最简单的例子，一个充满匀强电场的空间也是一个真空态，但有非零的能量动量张量。一个均匀各向同性的真空具有洛伦兹协变性，所以能动量张量T_{\mu\nu}\propto g_{\mu\nu} 。根据之前的T_{\mu\nu} 表达式，可知真空的物态方程为\rho=-p 。
宇宙暴涨时期物质的主要形态就是\rho>0 的真空。我们现在所说的暗能量也就是一种真空。把这个物态方程代入演化方程，我们得到：
\dot{\rho}=0\ ,\qquad a(t)=a_0e^{\sqrt{8\pi G\rho}t} .
所以在暴涨时期，宇宙能量密度不变，而宇宙的大小指数式增长。这是能量产生最快的时期，几乎产生了宇宙中所有的物质能量。
2) 相对论性物质。光子或者高温自由粒子气体都属于这一类，它们的物态方程是p=\frac{1}{3}\rho 。宇宙暴涨时期结束后，真空能量会通过量子过程转化为高温的相对论性粒子（通过上文提到的量子力学时间方向的散射过程），这个阶段称为reheating。这时演化方程的解为（K=0 的情形）
\rho(t)\propto a(t)^{-4}\ ,\qquad a(t)\propto\sqrt{t} .
这时宇宙总能量\sim\rho a^3\propto 1/\sqrt{t} 是在减少的。
3) 非相对论物质。具有静止质量的粒子在低温下都是非相对论物质，它们的物态方程近似为p=0 ，因为\rho\gg p 。这时物态方程的解是
\rho(t)\propto a(t)^{-3}\ ,\qquad a(t)\propto t^{2/3} .
可以看到，在p=0 的非相对论近似下，宇宙物质的总能量 \rho a^3 才是守恒的。
以上的叙述基本上还是经典物理描述下的物质产生。另外，宇宙中时刻还有着量子的粒子产生过程（上文的时间散射过程，黑洞霍金辐射就属于此类），但除了reheating时期，量子的粒子产生效应很小，几乎可以忽略不计了。
