关于奇点,它似乎是个既存在又不存在的神秘点。从一方面来看,它确实标志着宇宙的起源,时空和所有物质都从这里诞生;但从另一方面来看,它又难以捉摸,没有实体,没有形状,是个不可见的、纯粹的抽象存在。
根据现行科学理论,奇点的踪迹似乎在两个极端处被发现:宇宙诞生之前的大爆炸,以及黑洞的深处。
爱因斯坦的广义相对论告诉我们,当一个物体的质量收缩到其史瓦西半径以内时,它会不可避免地变成一个奇点。这个奇点的体积趋近于零,曲率和密度都达到无穷大,温度也是如此。
而所有这些无穷大的特性都源自那个“无限小”的前提。若没有这个前提,所有的无穷大就会变得有界限。
正由于我们无法确切知道奇点究竟有多么微小,所以我们也不能确定它的密度、曲率或温度。
在广义相对论的框架内,奇点是空间和时间曲率为无穷大的点,此处空间和时间似乎走向了终结。所有已知的理论在这里都失去了效用,因此我们无法确切地描述奇点上会发生什么。
现代科学告诉我们,我们的宇宙起始于138亿年前的一次大爆炸,来自一个奇点。如今的可观测宇宙直径约有930亿光年。所以,尽管宇宙似乎有始有终,并且其物质和能量的总量是有限的,但奇点本身却不是。
如果奇点不是无限小,而是有着类似电子甚至电子亿分之一的大小,我们就能用现有的理论计算它的密度、曲率,并能得知它的温度。
但奇点为何没有继续缩小?何种力量在巨大的引力作用下阻止了它的进一步收缩?这似乎与爱因斯坦的理论相悖。
科学家们更倾向于认为奇点是一个超乎我们时空结构之外的概念,它代表着一个无穷无尽的坍缩,存在于我们无法理解的虚无之中。
量子力学观点认为,在绝对真空中,存在着巨大的本底能量,这种能量即便在绝对零度下也依然存在。奇点就是在这样的真空零点能中突然产生的。
根据海森堡的不确定性原理,绝对真空中充满了量子能量的波动。正是这种量子随机涨落的不平衡,引发了奇点的大爆炸。
在宇宙诞生之前,不存在时间,也不存在空间和物质。这三者被统一在真空零点能的奇点之中,而奇点的爆炸则开启了时空,能量开始不断地转化为物质。
经过大约138亿年的演化,形成了我们今天所看到的宇宙。
总而言之,奇点是个无法用常识去理解的实体。我们只需明白,它是一切的终结之处,也是一切的开端,在我们的世界中,这样的存在是无法找到的。
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