关于奇点的理论,至今是个未解之谜,它既存在于我们的想象之中,又似乎超越了我们的认知极限。奇点是一个既可以被认为存在又可被视作不存在的宇宙节点。说它存在,是因为我们的宇宙似乎就是从这个点爆发而来;说它不存在,是因为它无法被直接观察,缺乏实体形态,是个无形无体的概念。
根据现有的科学见解,奇点似乎在两个极端之处呈现,一个是宇宙诞生之前的大爆炸边缘,另一个则是黑洞的核心。
爱因斯坦的相对论预言,当一个物体的质量集中到其史瓦西半径以内,它就会收缩至一个奇点。这个奇点的体积趋于零,曲率无穷大,密度和温度也同样无穷无尽。
所有的这些无穷,皆源于体积无穷小的假设。若不承认这个前提,那么无穷大的密度、曲率和温度就变得有边界、有度量。
由于我们无法知晓奇点究竟有多么微小,我们也就无法测算它的密度,或它的曲率与温度。
只能用“无穷”这个词来描述它。在已知的宇宙中,似乎没有其他事物能与奇点的无穷性质相媲美。
广义相对论指出,奇点是空间和时间曲率无穷大的一点,是时空的终结。在此,所有已知的科学定律似乎都失效了,我们无法用理论去描绘奇点中发生的故事。
目前已知的是,我们的宇宙大约在138亿年前从一个奇点爆炸形成,而今天可观测的宇宙直径大约为930亿光年。因此,宇宙似乎有始有终,有其范围和物质与能量的总量是有限的。
然而,奇点却不是这样,若不采纳无限小的概念,而假定奇点有如一个电子或更小——比如电子的百万分之一大小——那么我们就可以计算出它的曲率和密度,从而得知其温度。
而根据引力理论,奇点为何没有继续收缩呢?在强大的引力作用下,什么力量阻止了它呢?这似乎与爱因斯坦的引力场理论相悖。
科学界倾向于将奇点归为超时空的概念,它已超越了我们宇宙的维度和认知,是一个无穷无尽的坍缩,存在于我们的世界之外。
量子力学则认为,在绝对的真空中蕴藏着巨大的能量,这种能量在绝对零度的条件下也会持续存在。奇点就是在这样的真空零点能中突然出现。
海森堡不确定性原理提出,真空并非空无一物,而是充满了量子能的扰动,这些量子的随机涨落不平衡,最终导致了奇点的大爆炸。
在宇宙诞生之前,不存在时间和空间,也没有物质。时空和物质是三位一体的,真空零点能的一次爆发开启了时空的大幕,能量开始不断地转变为物质。
经过漫长的138亿年,形成了我们今天所见的世界。
这就是奇点的奥秘,我们不能以日常的经验去揣度它的大小。我们只需要理解,它是一切的终结,也是万物的起始,它在我们的世界中是不可见、不可触的神秘存在。
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