宇宙不存在體積為零的奇點

“凡是具體的，都是有限的。” 這是我們認識的一個基本原則。因此，作為自然界一部分的宇宙，是一個有限的物體。比如，宇宙的體積始終都是有限的，是介於零到無窮大之間的一個有限空間，不存在體積為零的奇點。

無論宇宙如何膨脹，膨脹多少時間，宇宙的體積都不會無窮大。對於這一點，是很好理解的。首先，作為自然界一部分的宇宙，始終小於自然界，這與無窮大是相矛盾的；其次，無窮大的膨脹，也是不可想象的，更不會在局部感受到無窮大的膨脹。

然而，宇宙的收縮，會導致宇宙的體積為零嗎？當然，收縮也不會使體積為零。為什麼呢？

首先，如果體積為零，那麼宇宙就不會產生反轉，由收縮變為膨脹。因為，自然界不存在體積為零的物體。如果宇宙中沒有任何物體，也就不所謂膨脹了。膨脹一定要有被膨脹的東西。

其次，伴隨著宇宙的收縮，無論宇宙的構成物會變成什麼，其體積一定是大於零的。因此 ，只要宇宙不是虛無的，只要宇宙的構成物還在，宇宙的體積就一定會大於零。

最後，認為宇宙會收縮至沒有體積的奇點，是基於萬有引力公式，距離為零時引力無窮大。按理，由於得出了荒唐的奇點，可以反向證明萬有引力公式是不完備的，在距離極小時失效了。萬有引力公式只是遠離近距離的近似引力公式。然而，由於思維的慣性，非但不思其過，反而堅持由此得出的錯誤結論，即宇宙的體積會因收縮而消失。

根據有機的量子景觀 ，宇宙由量子構成。離散的基態量子構成空間，受到激發的量子成為光子屬於能量的範疇，由高能量子組成的封閉體系就是物質。作為封閉體系的物質，只是宇宙演化過程中為保持宇宙內部的平衡而臨時生成的能量緩釋器。因為，當宇宙膨脹的速度大於其內部傳播的速度時，只有靠把局部高能的量子封閉起來，才能夠維持宇宙內部的平衡

因此，宇宙收縮的後期，物質是不存在的，宇宙中只有單一的離散量子。宇宙的收縮並不是引力的緣故，而是取決於宇宙外部空間壓強與宇宙內部空間能量密度之比。這個比例大於1會使宇宙收縮，小於1則使宇宙膨脹。

綜上所述，宇宙的收縮也同樣不會使宇宙的體積為零。正是因為不允許宇宙的體積為零，當宇宙的體積縮小到一定的程度時，宇宙就開始反轉，從新走上膨脹之旅。

既然宇宙的奇點不存在，那麼限制宇宙體積縮小的因素是什麼呢？這個原因就在量子身上！當宇宙的收縮，使宇宙中量子之間的距離為零時 ，宇宙的收縮就進行不下去了。

由於宇宙是一個獨立的個體，其含有的量子數量是一定的。如果我們知道量子的半徑 ，則量子的體積乘上量子的數量，就得出宇宙體積的下限，從而在定量上也能證明宇宙的奇點是不存在的。

首先我們要證明量子與其他粒子一樣，其靜質量和半徑都是大於零的。普朗克常數h是量子的本徵參量，即量子的角動量（mrv），相對於量子的能量具有不變性。角動量中含有質量和半徑，而作為量子角動量的普朗克常數h是大於零的，由此說明量子的靜質量和半徑也都是大於零的。

接下來我們要計算出量子的半徑。由於量子的體積非常小 ，且不可再分，所以量子可以像氣體分子那樣被視為彈性碰撞的粒子。於是，我們可以借用氣體分子半徑的公式來計算量子的半徑。該公式是

r_半徑 = (1/2^5/2πNr

將空間量子的自由程r_自 = cτ₀和密度N = r ^-3₀ 代入公式。於是，量子的半徑為

r_量 = (1/2^5/2πNr_自)^1/2 = (r³₀/2^5/2πcτ₀)^1/2

其中τ₀是基態量子的弛豫時間即頻率的倒數，可以由宇宙的微波背景溫度2.7k求出，其具體數值為3.61×10^-12秒；r₀為空間量子之間的距離，約為原子核的下限（強相互作用的範圍在量子間距的附近），具體數值為2.912×10^-14cm。

既然宇宙是一個巨大的封閉體系，其中所含的量子數目是不變的。於是，“奇點”的半徑為

R_奇 ≥ (r_量/r₀) R_視界 ≥ 1720光年

其中，R_視界為140億光年。當“奇點”內充滿了離散的量子，且離散的量子間的間距為零時，宇宙就再也無法收縮了。於是，宇宙產生了反轉，以大爆炸的方式開始了新一輪的膨脹旅程。

閱讀更多 淡漠乾坤 的文章

關鍵字: 量子 宇宙 弛豫時間