¿Por qué existe algo en lugar de nada? Me refiero a los átomos, materia, energía, etc.

Creo que ya respondí a algo parecido…

Puede saltarse el punto ii o ir directamente al iv o, mejor, al punto viii. Los demás los pongo por si ayudan (ya estaban escritos).

i)

La hipótesis de que de la nada no pueda salir nada no deja de ser una suposición... Otra cosa es que la nada pura no exista en realidad o no haya existido realmente nunca. Parece ser menos estable un vacío total que el "casi vacío" que tiende a generarse. Se genera continuamente materia y antimateria. Y la expansión cósmica llegará a desestabilizar el casi vacío, dando lugar a nuevos mundos (o big-bangs).

ii)

Continuamente "sale algo de la nada". El 0 se torna +1 y -1. "El espacio cuántico está lleno de partículas que se crean y aniquilan a pares. Si uno de esos pares cae en las cercanías de un agujero negro, es decir, en el límite de un horizonte de sucesos, una partícula puede caer y la otra escaparse. Para un observador externo es como si el agujero negro emitiese energía."

"Hawking descubrió que en, en la región exterior del horizonte de sucesos, las fluctuaciones cuánticas provocan la aparición de pares partícula-antipartícula. En realidad, eso sucede en cualquier lugar del universo como consecuencia de la teoría cuántica: una partícula y una anti-partícula se forman espontáneamente durante un brevísimo intervalo de tiempo antes de volver a aniquilarse y desaparecer."
"La novedad es que si el par de partículas se forma junto a un horizonte de sucesos, una de ellas puede caer en el agujero mientras la otra escapa. (...) Las partículas que se alejan del agujero negro pueden considerarse radiación térmica. (...) A esta emisión se la conoce con el nombre de "radiación de Hawking"."
"Las consecuencias de la teoría cuántica de bucles tienen implicaciones cosmológicas. La teoría de la gran explosión o Big Bang que supuestamente creó el universo a partir de una singularidad sería sustituida por un "gran rebote" según el cual nuestro universo se formó a partir de los restos de un universo anterior que fue estrujado hasta un minúsculo volumen por las fuerzas gravitatorias."
"Eso podría acabar con las discusiones filosóficas sobre por qué todo comenzó en un momento determinado y en un lugar concreto. La respuesta sería que realmente no comenzó allí y entonces, sino que nuestro universo procede de otro universo anterior. La eterna pregunta "¿por qué hay algo en lugar de nada?" se respondería diciendo que hay algo porque antes también había algo; y puesto que no tenemos forma de acceder a información alguna sobre ese otro algo, la discusión filosófica acaba aquí. Y ahora."

(Tomado de: "Espacio-tiempo cuántico. En busca de una teoría del todo.", Arturo Quirantes, 2015 RBA, SAU. Barcelona 2015.)
(Bueno, en realidad no acaba porque luego viene el desarrollo de la teoría de supercuerdas y demás.)

iii)

Si bien un universo eterno (o muchos universos sucesivos) sigue considerándose una de las posibilidades, la cuadratura del círculo parece estar en un universo de 11 dimensiones (que parece tener éste, o es la hipótesis que hace cuadrar las cosas que se detectan con el mínimo de dificultades). También parecen existir muchos otros que producen distorsiones (branas) en las fronteras.
“Los que saben” no han deducido, en general, que la explicación del Universo requiera la intervención de un ser ajeno al mismo; de hecho, entienden, en general, que tal propuesta gratuita complica, esto es, aumenta la dificultad en lugar de reducirla, la explicación posible.

iv)

La nada filosófica no se corresponde con el vacío del que se habla en física. El vacío cuántico (que se refiere a la mínima cantidad de energía que pueda albergar un sistema) incluye cierta cantidad de energía que fluctúa. A ese mínimo de energía (que no equivale a 0) se llama "vacío" y no coincide con "la nada".
Sospechamos que nuestro universo surgió desde el vacío y tiende a volver al mismo. Sabemos que la energía oscura, dominante en el universo y responsable de su aceleración expansiva vía gravedad repulsiva, está asociada al vacío.
Tampoco aquí hay puntos de observación privilegiados ni resultados observacionales absolutos, por lo que el vacío cuántico no daría el mismo resultado observacional para diversos observadores que lo midan desde diferentes lugares-tiempos. (Lo anterior viene desarrollado en: "El vacío y la nada. ¿Qué había antes del Big Bang?", de Enrique Fernández Borja, 2015. Ed. RBA.

v)

Casi parece imposible que este universo aboque a la nada filosófica (dé lugar a ella) o que ésta lo haya precedido alguna vez. De hecho, cuando la expansión cósmica incremente el vacío más allá de cierto nivel, se generan partículas (materia) como efecto. Este proceso fue ya definido por Leonard Parker y complementado por Stephen Hawking y Gary Gibbons, que introdujeron la generación de partículas a causa de la presencia de "horizontes cosmológicos" (en 1977), también asociados a un universo en expansión acelerada como el nuestro.

vi)

Las fluctuaciones tienden a la estabilidad, pero no equivalen a ésta. Ésta supone una tendencia, y -aunque la llamemos "vacío", en el sentido de que hay lugares más "llenos" de energía y de partículas- difiere claramente de la "nada": ésta representa una inestabilidad que, aunque sea creada por la antigravedad, genera energía (y materia).

vii)

Somos incapaces de comprender un tiempo infinitivo "hacia atrás" o preexistente a nuestra aparición. Incomprensión de la que no escapa (ni resuelve) ente alguno. No ya un universo hipodenso y frío en expansión antigravitatoria, sino el propio Dios. No hay trucos conceptuales que lo salven de nuestra incapacidad trocada en misterio.

viii)

En resumen:

1) Sólo podemos hablar del vacío cuántico, y de la separación de las dimensiones que dio comienzo a eso que llamamos tiempo (el estallido que se resume con el término Big Bang, previo a la luz y origen de la materia y las actuales formas de energía).
2) El vacío cuántico (concepto físico productivo) difiere de la "nada" filosófica (que nadie ha probado que exista en algún momento o lugar: se trata de una hipótesis gratuita: hoy por hoy carente de fundamento teórico). El espacio cuántico (que puede equivaler aproximadamente a la "nada" salvo en que no está del todo vacío de energía-materia: equivale al estado de mínima energía y densidad, ambos fluctuantes (en milésimas a diezmilésimas de un lugar a otro). Se ha fijado la densidad media del vacío en 0,683p-crit. Pero se habla de campos que interactúan y difieren en estas variables (el mejor modo de hallar diferencias es mapeando el espacio cósmico con precisión de 1º de circunferencia).

Hemos de distinguir el verdadero vacío (que admite fluctuaciones alrededor del mínimo de energía, oscilaciones que generan partículas que aparecen y se reabsorben en el vacío) del falso vacío (en el que el campo estudiado no está en el mínimo energético posible, siendo un vacío inestable).
En teoría, el vacío del campo es el estado de mínima energía (supuestamente 0) y exento de partículas (ninguna). Casi se parecería a la nada. Pero en realidad hay campos fluctuantes en materia y energía (éstas varían de valor; y se generan partículas) y, de hecho, se observan campos de falsos vacíos, que precisarían energía para adquirir el valor esperado que llamamos vacío nulo, de modo que el estado sin partículas no coincide con el de mínima energía; y el de mínima energía va en cambio asociado a la presencia de partículas (y este es el falso vacío que hallamos por doquier). El campo de Higgs pertenece a este tipo de campos. Y nunca está en configuración nula porque es inestable.

El campo de Higgs tiene 4 partículas asociadas (H+, H-, H0 y h, siendo esta última la única detectable -el bosón de Higgs). De algún modo, las partículas tienen masa gracias a la existencia del campo de Higgs.
Ahora bien, el 99% de la masa de los cuerpos físicos no tiene nada que ver con el campo de Higgs (que es necesario, empero, para formar parte del núcleo de los átomos -de los protones y neutrones- y los electrones). El 99% restante de la masa viene del vacío: los tres quarks esenciales del protón se encuentran continuamente con fluctuaciones del vacío (con el que interactúan continuamente) en forma de otros quarks y gluones de tal forma que generan energía. Y esa interacción de subpartículas elementales da al protón el 99% de su masa.
Esta bonita idea teórica (que el 99% de la masa de los cuerpos que nos rodean no son más que una manifestación del vacío dentro de los protones y los neutrones, que el protón es un objeto complicado y muy masivo debido a las fluctuaciones del vacío en su interior) ha sido comprobada experimentalmente.
"Todo apunta a que nuestro gran y frío universo surgió del vacío."
Una de las conclusiones actuales es que el universo es plano (no se expande de manera indefinida, ni se contraerá), esto es tiene una densidad crítica próxima a 1.
Se han medido las densidades energéticas totales del vacío (cercana a 0 aunque positiva), de la materia ordinaria (0,049), de la materia oscura (0,268) y de la energía oscura (0,683). En realidad la energía oscura explica que nuestro universo se esté expandiendo desde que alcanzara un valor crítico (hace unos 5.000 millones de años) que superó al de la suma de las materias ordinaria y oscura.
A lo que vamos: hoy puede explicarse el origen de todo el universo sin apelar sino a una fluctuación del vacío, que se considera perfectamente factible. (Y mejor explicación que sus alternativas.)
Me refiero a la teoría de la inflación cosmológica. La inflación cosmológica parte de la idea de que el universo pasó por el estado de vacío de un campo denominado inflatón. El único que existía por entonces, ya que los asociados a partículas aparecerán más tarde. Era semejante al campo de Higgs (un estado de falso vacío, no coincidente con mínima energía; inestable). La introducción de la gravedad en un campo así produjo una gran repulsión y expansión o inflación.
Podría resumir la cosa como sigue: el inflatón se encontraba en un estado de falso vacío, al caer al estado de vacío real, tendría gravedad repulsiva, dando origen a una expansión espacial del propio campo. Pero el paso al mínimo de energía disipa la energía previa, lo que se hace creando campos y partículas asociadas (como dice la cuántica). O sea que los campos del universo surgidos en su mismo comienzo y que dieron lugar a los campos y partículas que se perciben hoy día se originaron en el paso de un falso vacío al vacío real. Y, según la teoría de inflación cosmológica, este sería el origen de nuestro universo. Al llegar al vacío real el ritmo de expansión se redujo al que necesita la cosmogonía estándar porque ese vacío real ya no presentaba la propiedad de gravedad repulsiva. Al frenarse la expansión a un ritmo estándar se crearon "en un flash" los campos y partículas como residuos de la energía sobrante del campo.
En la actualidad se considera que el inflatón ocurrió en una región del espacio tan reducida como 10 elevado a -24 micras y que sólo se tardó 1 elevado a -38 segundos en llegar al vacío real, momento en que el universo aumentó su tamaño hasta alcanzar 1 cm. (Tomado de "El vacío y la nada. ¿Qué había antes del Big Bang", de Enrique Fernández Borja. RBA. Barcelona, 2015.)