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奇点是什么?

100次浏览     发布时间:2024-08-11 12:16:22    


星际穿越剧照

奇点本来是应该是用数学语言对它进行定义,后来延伸到物理学界,用它来形容宇宙开始时的模样。从这点,大家也能清楚地感知,数学是物理的基础,是物理界的工具,是整个的宇宙的底层逻辑。所以科学家能质疑物理现象,却否定不了用数学推出的结论。奇点就是这样的,它虽然无法被看到,但却否定不了它的存在。

那我们先来看看,奇点到底是什么?

数学定义是这样的:无限小且不实际存在的“点”。 可以想象一维空间(如线),或二维空间(如面),或三维空间,当它无限小时,取极限小的最后的一“点”,这一个不存在的点,即奇点。

物理的定义是这样的:引力奇点或时空奇点,是一个体积无限小、密度无限大、引力无限大、时空曲率无限大的点,在这个点,目前所知的物理定律无法适用。

从定义上看,奇点就是一个体积无限小的点,小到无法用数学工具对它进行测算,但如果用虚无来形容它呢,也不算准确,因为看似虚无的、无限小的点却有着无限地密度,无限地引力,无限大的时空曲率,这不就是说他蕴含着无限大地能量嘛,就这样的奇点在宇宙大爆炸的时候,把所有的能量全部释放,创造出了宇宙,宇宙所有的能量、物质都其实源于这个点。宇宙中出现的生命也是源于此,这是不是很像圣经中描述创世纪的景象啊。

宇宙的开始源于奇点,宇宙的终点也归于奇点。时间从奇点出发,也最终在奇点结束。

在恒星变成的黑洞的时候,奇点就那了。彭罗斯和霍金指出,根据广义相对论,在黑洞中必然存在密度和时空曲率无限大的奇点。这个奇点和当初宇宙大爆炸的点是类似的,那个点是时间的起点,而黑洞的奇点是时间的终点。

如果有个航天员不幸来到了黑洞的事件视界,他会被黑洞的引力撕成原子,进而继续进入黑洞深处,落到奇点处,增加黑洞质量。如果宇航员面对是一个远大于太阳质量的恒星呢,就比如星际穿越里的库珀遇到卡冈图雅黑洞,它是太阳质量的1亿倍,它的引力就小的多了,他可以安全地穿越事件视界,进入黑洞里。再根据广义相对论存在的一些解决办法,他也许避免撞到奇点上去。所以,他才勇敢地选择赌一把,跳进黑洞,果然他赌对了,他没有落入奇点,而是进入了未来人放置的五维空间里,进而拯救了人类,拯救了自己。

或许黑洞的奇点里就藏着整个宇宙的秘密,包括宇宙创生的信息,人类的起源,生命的奥秘等,人类却永远无法靠近。但人类真的就不配知道这些吗?人类是配的,我相信总有一天人类会知道最终的答案,我特别喜欢《时间简史》里的一句话:我们看到的宇宙之所以如此,乃是因为我们的存在。我们思考问题的方向可能是错了,我们总是顺向思考,认为先是宇宙的起源、偶然机遇形成地球、地球又偶然诞生生命、生命又偶然产生智慧生命。这样不可能地概率事件是无法用数学、逻辑或者物理学理论能解释的?这也是现在所有的自然学科都无法解释宇宙和生命的奥秘,那我们为什么不反向思考一下,正是因为有了人类,才有了现在的宇宙呢。

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