宇宙很大而奇点很小,小点如何变为宇宙?奇点到底有多小?
地球表面积为510067866平方公里。
地球很大很大,即使是以现代化的交通手段,一个人一生也难以走遍地球上的每一个角落,而地球相对于太阳系而言,不过是弹丸之地,太阳系相对于银河系而言不过是沧海一粟,银河系相对于整个宇宙而言就好似九牛一毛。
我们都生活在宇宙之中,而宇宙就是我们所知的最为广阔的空间,如果用具体的数字来进行表示,那么就是465亿光年,这是可观测宇宙的半径。当然,在这个范围之外还有着更为广阔的不可观测的区域,我们永远无法看到可观测宇宙范围之外的空间,所以那里的空间是大是小,是否存在都与我们没有关系,我们也可以任性的认为宇宙的半径就是465亿光年。宇宙并不是从一开始就在这里的,也并不是恒存永续的。
包括宇宙本身在内,没有什么是恒存永续的,所以宇宙也有一个开始,未来也会有一个结束。
宇宙开始于何处?大爆炸,宇宙大爆炸。首先,我们要阐明宇宙大爆炸是一种关于宇宙起源的猜想,其次,这种猜想并不是臆想,而是一套完整的理论体系,根据宇宙大爆炸理论可以解释目前所知的一切宇宙现象,而且通过天文观测,也找到了大量支持宇宙大爆炸理论的证据。
据此,我们可以得出这样一个结论,不能确定宇宙大爆炸就是宇宙真正的起源,但迄今为止没有任何关于宇宙起源的理论的可信度与事实证据可以超越宇宙大爆炸,所以我们完全可以说宇宙很可能就是起源于一次爆炸,而在爆炸之前,没有时间,没有空间,也没有物质,只有一个点,奇点。
通常认为宇宙的前身就是一个奇点。
何为奇点呢?奇点是一个密度无限大、温度无限高、时空曲率无限大的点,我们无法用现有的常识来试图了解这个点是一个怎样的存在,任何已知的物理定律在奇点中都是失效的。由于某种平衡被打破,奇点爆炸了,一瞬之间,物质、能量、时间和空间喷涌而出,宇宙诞生了,在之后漫长的岁月中,宇宙不断膨胀,越来越大,物质不断凝聚,天体、星系逐步诞生,才有了今时今日我们所见的宇宙。
宇宙很大很大,可观测宇宙的半径达到了465亿光年,那么产生如此巨大宇宙的奇点有多大呢?很小很小。奇点很小,目前关于奇点大小的推论并没有一个具体的数字。所以人们习惯于认为奇点的大小为一个普朗克单位,也就是10的-99次方立方厘米。
实际上奇点可能会更小。
因为时间、空间以及物质都是在大爆炸之后产生的,所以在大爆炸之前根本不存在空间的概念,所以奇点的小很可能是超越了空间概念的,是无法理解的。奇点的概念不仅出现于宇宙起源,通常认为在黑洞的中心也只存在着一个奇点。
而黑洞内部的奇点与宇宙诞生之前的奇点在性质上是相似的。黑洞有大有小,而奇点却没有大小之分。这该如何理解呢?通常所说的黑洞大小其实并不是指黑洞内部的物质大小,而是黑洞的视界半径。在黑洞视界内部,逃逸速度超越了光速,所以包括光在内的任何物质无法逃逸而出,所以黑洞的视界内部也就是完全不可见的。而黑洞的质量越大,引力也就越大,视界范围也就越大。
黑洞的质量大会导致视界范围增大,但并不等于会使黑洞内部奇点的体积增大。
这是因为在黑洞强大的引力作用下,没有什么能够阻止进入黑洞视界内部的物质继续坍缩,所以在黑洞视界内部,所有物质都会不断向中心聚集。所以黑洞的质量有大小之分,视界体积有大小之分,而奇点却没有大小之说。
这就好比一艘船,上面可以挤进越来越多的人,但船的体积并不会变,变化的只有船的重量以及吃水的深度。当然,这只是一种便于理解的比喻,并不代表奇点的实质,因为奇点密度和曲率无限大的特性超越了所有已知的物理定律,所以也就超越了人类现有的理解范畴。我们也可以试图这样去理解,无限的密度和质量导致奇点的时空曲率极度弯曲,所以时空的起点即为终点,因此也就不存在时空了,奇点也就没有体积和大小之说了。