奇點是哪裡來的?

那是流浪者的光芒


奇點從何而來?

悟空問答問過若干次了,其實目前科學並無答案,但猜想總是要有的。

奇點,是廣義相對論解釋宇宙起源時預言了宇宙中存在的“原始”點。這個假設認為,宇宙由奇點大爆炸產生,大爆炸之前宇宙虛無,沒有時空和物質,只有一個體積無窮小、曲率無窮大、密度與熱量無限高的奇點。大爆炸前既無時間,也無空間。而一旦涉及奇點,意味著時空本身無法定義,一切科學定律均失效。


在物理上,宇宙“從無到有”的那個奇點,既存在又不能描述。它作為宇宙第一推動力之初的勢能,而能量是無形的東西,那麼奇點也是無形的。大爆炸使得能量不斷轉變為粒子(物質),經過億萬年形成了我們的宇宙,即物質與能量的共同體。Schuwarzschild 解中,r趨向於零,則是真正的物理奇點。在數學上,奇點是一個沒有體積的不可思議的存在,竟然有無限大能級,也顛覆了人們的常規認知。


那麼,奇點是怎樣被研究者假設出來的呢?

研究人員從宇宙微波背景輻射和哈勃紅移多普勒效應的各向同性及均勻性的計算模擬出發,得出大爆炸後星系都在相互遠離而去,直至今日仍在繼續膨脹。

如果把時間和空間不斷逆向上溯,總會有足夠早的某個時刻,所有星系將會收縮集中到某個點上的情況。這個點就是奇點,位於被稱作原始黑洞的時空區域內。這是必然出現的結果,也是20世紀中物理學得到的一個最令人吃驚的成就。

史蒂芬·霍金還曾在論文中用數學方法證明,如果愛因斯坦方程是正確的,則宇宙演化以時間上溯必然最終導致奇點,因此奇點在宇宙形成時就存在了。

迄今為止所有的觀測證據都支持愛因斯坦方程的正確性,所以宇宙只能誕生於一次奇點大爆炸,這也是愛因斯坦方程可能導致的惟一結果。

大爆炸之前的奇點又是怎樣的呢?

廣義相對論框架內,空間、時間一定存在奇點,奇點可以看成空間和時間的起始邊界。霍金的《時間簡史》指出:即使時間不是從大爆炸開始,在大爆炸之前還有存在另一個時間框架的話,但今天我們已無法找到任何大爆炸之前的信息。這意味著無論大爆炸之前曾發生過些什麼,都對我們的宇宙毫無影響。那麼問大爆炸之前奇點的來源,就只有哲學上的意義,沒有科學上的意義。大爆炸之前的時空應當被視作不存在。

一些研究者猜想,或許,宇宙有一個開端和一個終點,它們都是奇點,並構成時空邊界。即一種循環式的宇宙演化,大爆炸—膨脹—收縮—大爆炸,無限循環,奇點亦然。


但是,如果前一次宇宙的任何信息不能影響下一次宇宙,那麼前一次宇宙是否真的存在,就毫無意義了。再去追問大爆炸之奇點此前從哪裡來,則屬於形而上學的問題,同樣不再是科學的問題,因為已經沒有了此前。

當然,循環式宇宙的猜想無任何科學依據。不過,有學者認為,現在的觀測讓科學家傾向認為,我們的宇宙很可能會永遠膨脹下去,不會收縮。我們生逢其時,還能看到其他星系。也許再過數十億年,如果還有智慧生命誕生於任何星系,可能他們將無法看到任何別的星系,他們一定認為自己星系是惟一的星系,自己就是宇宙中心。


看松讀畫軒


這種問題只能說個人觀點,幾種個人不同的猜想!勿噴!奇點與宇宙並沒有分別,在奇點的世界中時空沒有意義!沒有大小之說!一切的定義便是虛無縹緲,一片混沌!如道德經開篇,奇點是無名,宇宙是有名!奇點也許是黑洞的核心,而又連通著蟲洞、時空隧道、維度空間,通往白洞、異次元……奇點也許是推背圖開篇,奇點與宇宙無始無終,亦或者是宇宙是一個超越三維的空間,奇點是一個高維空間的投影,我們二維的視界只能看到三維空間,或許在四維空間非常大,而在三維投影為一個點,就像二維的一條線如果在三維立體的垂直投影便是一個點!而如果在二維的平面去看依然是一條線!


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