宇宙誕生於無窮小的奇點,但是奇點為何能裝下這麼多物質能量?
更新于:2025-03-26 07:39:16

關於奇點,它似乎是個既存在又不存在的神秘點。從一方面來看,它確實標誌著宇宙的起源,時空和所有物質都從這裏誕生;但從另一方面來看,它又難以捉摸,沒有實體,沒有形狀,是個不可見的、純粹的抽象存在。

根據現行科學理論,奇點的蹤跡似乎在兩個極端處被發現:宇宙誕生之前的大爆炸,以及黑洞的深處。

愛因斯坦的廣義相對論告訴我們,當一個物體的質量收縮到其史瓦西半徑以內時,它會不可避免地變成一個奇點。這個奇點的體積趨近於零,曲率和密度都達到無窮大,溫度也是如此。

而所有這些無窮大的特性都源自那個“無限小”的前提。若沒有這個前提,所有的無窮大就會變得有界限。

正由於我們無法確切知道奇點究竟有多麼微小,所以我們也不能確定它的密度、曲率或溫度。

在廣義相對論的框架內,奇點是空間和時間曲率為無窮大的點,此處空間和時間似乎走向了終結。所有已知的理論在這裡都失去了效用,因此我們無法確切地描述奇點上會發生什麼。

現代科學告訴我們,我們的宇宙起始於138億年前的一次大爆炸,來自一個奇點。如今的可觀測宇宙直徑約有930億光年。所以,儘管宇宙似乎有始有終,並且其物質和能量的總量是有限的,但奇點本身卻不是。

如果奇點不是無限小,而是有著類似電子甚至電子億分之一的大小,我們就能用現有的理論計算它的密度、曲率,並能得知它的溫度。

但奇點為何沒有繼續縮小?何種力量在巨大的引力作用下阻止了它的進一步收縮?這似乎與愛因斯坦的理論相悖。

科學家們更傾向於認為奇點是一個超乎我們時空結構之外的概念,它代表著一個無窮無盡的坍縮,存在於我們無法理解的虛無之中。

量子力學觀點認為,在絕對真空中,存在著巨大的本底能量,這種能量即便在絕對零度下也依然存在。奇點就是在這樣的真空零點能中突然產生的。

根據海森堡的不確定性原理,絕對真空中充滿了量子能量的波動。正是這種量子隨機漲落的不平衡,引發了奇點的大爆炸。

在宇宙誕生之前,不存在時間,也不存在空間和物質。這三者被統一在真空零點能的奇點之中,而奇點的爆炸則開啟了時空,能量開始不斷地轉化為物質。

經過大約138億年的演化,形成了我們今天所看到的宇宙。

總而言之,奇點是個無法用常識去理解的實體。我們只需明白,它是一切的終結之處,也是一切的開端,在我們的世界中,這樣的存在是無法找到的。