宇宙诞生于138亿年前的大爆炸，但无穷小的奇点为何能诞生宇宙？

宇宙之广袤令人叹为观止，据当代科技测算，可观测宇宙的直径大约为930亿光年，而真实的宇宙可能更为辽阔，我们或许永远无法知晓它的确切范围。

然而，出人意料的是，如此广阔的宇宙竟起始于138亿年前的一场宇宙大爆炸，而这场爆炸源自一个体积极小的奇点。关于奇点的具体形态，人类尚未能明了，因为所有已知的物理法则在此处似乎都失效了，科学家们仅能就奇点的存在进行假设与抽象描绘。

大爆炸理论对许多人来说似乎难以置信，我们的日常经验告诉我们每一样事物都有其实体，无论多么细小，都占有一定的空间，但奇点与普通物质完全不同，它似乎不遵循常规的物理法则，这正是许多人对大爆炸理论抱有怀疑的原因。

那么大爆炸理论是如何诞生的呢？在大爆炸理论提出之前，关于宇宙起源的问题早已是人类探索的主题，但面对如此宏大的命题，始终没有一个令人满意的解答。

数百年前，牛顿提出了举世瞩目的万有引力定律，揭示了宇宙万物的运行规律。按照万有引力，所有宇宙物质应向某中心点聚拢，最终形成一个点，但现实中并未出现此种情况，那么驱动宇宙万物运动的力量是什么，牛顿亦无法给出答案。

进入20世纪，爱因斯坦的广义相对论揭示了宇宙并非人们所想象的那般稳定，当时大多数科学家还认为宇宙是恒定不变的。为了使广义相对论与主流观点相吻合，爱因斯坦引入了“宇宙常数”，这个常数能使宇宙保持静止状态。

然而，爱因斯坦后来承认，引入宇宙常数是他一生中最大的错误，这个错误在哈勃发现宇宙膨胀的事实后才得以纠正。

20世纪20年代，天文学家哈勃在研究遥远星系的运动时，发现了明显的红移现象，这表明遥远星系正在加速远离我们，并且远离的速度越来越快。这证明了宇宙正在膨胀，也是大爆炸理论的重要证据之一。

哈勃的发现彻底改变了人们对宇宙静态的认知，事实上，宇宙一直在加速膨胀。如果逆时间追溯，宇宙万物将会汇聚到一起，最终到达一个体积极小的点，即奇点。

当然，仅凭宇宙膨胀这一点不足以让人完全信服大爆炸理论。然而，到了20世纪60年代，更多的证据陆续被发现，如宇宙微波背景辐射和宇宙中的氦元素丰度等，使得大爆炸理论逐渐获得了科学界的广泛认同。

大爆炸理论认为，大约138亿年前，一个体积极小、密度和温度无限高的奇点突然迅速膨胀，经过漫长时间的演化，形成了我们今天所见的五彩斑斓的宇宙。

现在我们来详细探讨一下大爆炸理论的几个关键证据。

第一，哈勃红移。如前所述，20世纪20年代，哈勃发现几乎所有星系都存在红移现象，表明它们正在远离地球，并且越远的星系红移现象越明显。

红移是什么？它涉及到光波的多普勒频移，当光波朝地球而来时会变蓝，出现蓝移；反之，当光波远离地球时会变红，发生红移。

第二，宇宙微波背景辐射。按照大爆炸理论，大爆炸初期，宇宙处于极高温状态，经过138亿年的降温，现在的宇宙温度已相当低。然而，宇宙中仍留有大爆炸初期的辐射，科学家可以通过技术手段观测到这种辐射，即宇宙微波背景辐射。

由于宇宙自诞生以来一直在膨胀，大爆炸初期的辐射早已被拉伸成微波，温度极低，约为2.7K，观测结果与大爆炸理论完美契合。

第三，宇宙元素丰度。按照大爆炸理论，宇宙最初主要由氢和氦两种元素组成，更重的元素由恒星核聚变产生。科学家可以从宇宙学模型中推算出氦元素的丰度，结果同样与大爆炸理论高度吻合。

除上述三个证据之外，还有其他证据，例如宇宙的各向同性、引力波的发现等，都是有力的证据。这些证据让大爆炸理论得到了科学界的广泛认可。

然而，这并不意味着大爆炸理论就是完美的，它也有其缺陷，甚至是“致命”的缺陷。正如前面所说，科学家们至今仍未解开那个无穷小的奇点是如何爆炸形成如此浩渺宇宙的谜团，奇点究竟是如何产生的？

无奈的是，理论上科学家们并不需要解释奇点的存在状态，因为在目前的科学体系中，存在一个最短的时间单位——普朗克时间，任何短于此时间的单位都失去了意义。

换句话说，对我们而言，宇宙大爆炸瞬间的奇点没有意义，我们只需要了解大爆炸发生一普朗克时间之后的宇宙即可，“一普朗克时间”之前的时间没有意义，甚至不构成“时间”。

科学家们只需解释大爆炸发生一普朗克时间后的事件。尽管普朗克时间的存在看似无懈可击，但它总给人一种异样的感觉，仿佛迫使我们不去思考大爆炸瞬间或大爆炸之前的事情。

事实上，现在的物理定律在奇点面前显得如此“无力”，全部失效。有科学家认为奇点可能不属于我们的四维时空，而是高维度的产物，而我们目前所知的所有自然法则都是建立在四维时空的基础上，面对高维度的奇点，自然会失效。

然而，令人不解的量子力学似乎为我们揭示了宇宙大爆炸之前的状态和奇点的诞生。

根据量子力学的不确定性原理，在空无一物的空间中，会随机产生虚粒子对，这种现象被称为量子涨落。量子涨落有大有小，由于时间和能量的不确定性关系，在足够短的时间内，量子涨落可以达到无穷大，甚至直接涨落出拥有无穷能量的奇点。

换言之，我们的宇宙就是一次巨大的量子涨落的结果。尽管出现极大量子涨落的概率极低，但只要时间足够长，它一定会发生。而在宇宙大爆炸之前，恰恰不存在时间概念，这意味着极大的量子涨落可以在“一瞬间”出现，而这个瞬间对我们来说，可能是永恒。