如果宇宙诞生于奇点,那奇点到底有多大?为什么能装下如此多的物质呢?
奇点是一个猜想,没有人见过,也没有人能真正确定。事实上,奇点是一个存在和不存在的点,它存在是因为它存在,这是时空和物质开始的地方;它不存在,因为它看不见也摸不着。它是无形的,没有体积。在目前的理论中,奇点存在于两个地方,一个在大爆炸之前,一个在黑洞内部。根据爱因斯坦的引力场理论,一个质量在史瓦西半径内坍缩的物体,只能被压缩成一个体积无限小、曲率无限高、密度无限高、温度无限高的奇点。
所有这些无穷小都源于无穷小的前提,如果没有无穷小,下面所有的无穷小都将变成有限的。因为你不知道这个东西有多小,你不知道它的密度,不知道它的曲率,不知道它的温度。我要把它写成无穷的形式。除了奇点,宇宙中似乎没有无限的东西。在广义相对论中,奇点是不可避免的,在这个点上,空间和时间具有无限的曲率,空间和时间在这里结束。
所有的理论在奇点处都失败了,所以没有办法描述那里发生了什么。我们现在知道,宇宙始于138亿年前的奇点爆炸,而现在可观测的宇宙跨度为930亿光年。所以宇宙有始有终,有大小范围,有有限的物质和能量。但奇点并不存在,即使奇点存在,我们的任何理论都无法解释它。例如,如果奇点不是无穷小的,而是一个电子的大小,或者是一个电子大小的一亿倍,我们就可以计算奇点的曲率和密度,我们就知道了奇点的温度。
根据引力场理论,为什么奇点不会进一步缩小?在巨大的引力作用下,是什么阻止了坍缩的突然停止呢?所以它不符合爱因斯坦的引力场论解。科学界更倾向于把奇点归因于太空之外的某种东西,某种我们这个世界的维度无法解释的东西,一种无限的坍缩,我们这个世界的虚无。根据量子力学,在绝对真空中存在着巨大的背景能量,这些背景能量在绝对零度下仍然存在,奇点是在真空零能量下凭空产生的。