粒子劇烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生溫度，這是我們世界的解釋。奇點(diǎn)不是我們世界管轄范圍，因此無(wú)法用我們世界理論來(lái)衡量。
奇點(diǎn)是一個(gè)假設(shè)，在奇點(diǎn)處一切理論都失效。
現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，宇宙大爆炸起源于一個(gè)無(wú)限小的奇點(diǎn)，既然無(wú)限小，就是無(wú)法度量的小，它當(dāng)然比一個(gè)電子還要小，比量子力學(xué)認(rèn)為人類(lèi)可以認(rèn)知最小的極限，普朗克尺度還要小。
廣義相對(duì)論場(chǎng)論認(rèn)為，物質(zhì)縮小到史瓦西半徑后，奇性就不可避免，這就是時(shí)空零點(diǎn)。在這個(gè)地方，時(shí)空崩潰或者分離，時(shí)空消失。而人類(lèi)的一切度量都是在時(shí)空中設(shè)定的，是對(duì)時(shí)空和物質(zhì)的描述，沒(méi)有時(shí)空怎么描述？
量子力學(xué)規(guī)定了一個(gè)最小值，這就是普朗克尺度，也就是人類(lèi)可以認(rèn)知的最小長(zhǎng)度，為1.6x10^33cm。這個(gè)尺度比電子還要小20個(gè)數(shù)量級(jí)。量子力學(xué)認(rèn)為，長(zhǎng)度和時(shí)間都具有不確定性，不確定性的程度是由普朗克常數(shù)確定，普朗克常數(shù)為h=6.6260693x10^34J·s。
而從中得出的普朗克長(zhǎng)度就是人類(lèi)認(rèn)識(shí)的最小長(zhǎng)度，與之相對(duì)應(yīng)的最小時(shí)間間隔為普朗克時(shí)間，約為10^-43s。這個(gè)世界比普朗克尺度短的長(zhǎng)度就沒(méi)有意義了，也沒(méi)有比普朗克時(shí)間更短的時(shí)間存在。
因此人類(lèi)理論都是建立在普朗克長(zhǎng)度和普朗克時(shí)間之上的，奇點(diǎn)在這個(gè)之下，怎么能夠有之上理論去解釋之下的東西呢？因此奇點(diǎn)在人類(lèi)認(rèn)識(shí)極限之外，無(wú)解。
奇點(diǎn)為什么會(huì)無(wú)限小？
首先，奇點(diǎn)定義為體積無(wú)限小，這個(gè)無(wú)限小是根據(jù)愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論場(chǎng)論得出來(lái)的。上世紀(jì)德國(guó)天文學(xué)家、物理學(xué)家卡爾·史瓦西，根據(jù)愛(ài)因斯坦場(chǎng)論，發(fā)現(xiàn)了史瓦西半徑的存在。就是任何具有質(zhì)量的物體都有一個(gè)自己臨界半徑值，一旦物質(zhì)被壓縮到自己質(zhì)量的史瓦西半徑以?xún)?nèi)，就無(wú)可避免的無(wú)限坍縮到中心一個(gè)無(wú)體積的奇點(diǎn)上，并與質(zhì)量成正比，在周邊形成一個(gè)球狀封閉的無(wú)限曲率空間，在這個(gè)空間里，任何粒子和光都無(wú)法逃逸。
史瓦西半徑的計(jì)算公式為：R=2GM/C^2。這里R表示史瓦西半徑值，G為引力常量，M為物體質(zhì)量，C為光速。
根據(jù)這個(gè)公式，可以計(jì)算出太陽(yáng)的史瓦西半徑約3000米，而地球史瓦西半徑只有9毫米。宇宙中的黑洞就是史瓦西半徑理論最準(zhǔn)確的驗(yàn)證天體，黑洞無(wú)論質(zhì)量多大，中心都只只能存在一個(gè)無(wú)限小的奇點(diǎn)，但史瓦西半徑就有大有小，與質(zhì)量成正比了。
宇宙質(zhì)量這么大，當(dāng)還沒(méi)有爆發(fā)開(kāi)來(lái)時(shí)，只能以奇點(diǎn)的形式存在。
奇點(diǎn)的其他三個(gè)無(wú)限都是從“體積無(wú)限小”推論出來(lái)的。
在我們世界，對(duì)溫度的解釋是粒子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。粒子密度越高，運(yùn)動(dòng)越激烈，溫度就越高；反之，溫度就越低。奇點(diǎn)中是不是這樣呢？不知道，因?yàn)闆](méi)有理論能夠解釋奇點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，奇點(diǎn)中已經(jīng)沒(méi)有時(shí)空，有沒(méi)有我們認(rèn)知的粒子也無(wú)法知道，怎么還有粒子運(yùn)動(dòng)呢？
其實(shí)，無(wú)須證明奇點(diǎn)中是不是有劇烈運(yùn)動(dòng)，我們完全可以不去管他，從奇點(diǎn)無(wú)限小就可以推論出其他三個(gè)無(wú)限了。因?yàn)榧热晃覀兌紵o(wú)法知道這個(gè)奇點(diǎn)體積到底有多小，小得幾乎為零，也就是時(shí)空零點(diǎn)，那么這個(gè)奇點(diǎn)密度、溫度當(dāng)然就會(huì)無(wú)限大了。
我們想想，即便這個(gè)奇點(diǎn)包含了我們世界1克的物質(zhì)，把它極度壓縮到無(wú)限小，你還能夠度量出它的密度嗎？即便這個(gè)1克的物質(zhì)溫度為1K，或0.0001K，如果這個(gè)物質(zhì)在我們世界密度為1g/cm^3（水的密度），根據(jù)能量守恒定律，這0.0001K溫度物質(zhì)被壓縮到無(wú)限密度，你還能夠度量出它的溫度有多高嗎？
這就是密度無(wú)限大和溫度無(wú)限高的來(lái)歷。至于無(wú)限曲率，在前面關(guān)于史瓦西半徑介紹中已經(jīng)說(shuō)明了，就是物質(zhì)壓縮到自己史瓦西半徑范圍內(nèi)時(shí)，就會(huì)與質(zhì)量成正比形成一個(gè)球形無(wú)限曲率空間，在這個(gè)空間里，曲率也就是引力是無(wú)限的。
那么奇點(diǎn)是怎么來(lái)的呢？這里介紹奇點(diǎn)來(lái)源的兩個(gè)猜想。
其一，宇宙回歸奇點(diǎn)。
這個(gè)理論認(rèn)為宇宙現(xiàn)在一直在膨脹，當(dāng)膨脹到一個(gè)臨界點(diǎn)就會(huì)停止并開(kāi)始收縮，最終會(huì)坍縮成一個(gè)奇點(diǎn)；而奇點(diǎn)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候又發(fā)生爆炸形成新的宇宙。科學(xué)界認(rèn)為，宇宙膨脹收縮受暗能量和暗物質(zhì)的主導(dǎo)，暗能量主導(dǎo)并催動(dòng)宇宙膨脹，暗物質(zhì)主導(dǎo)這天體物質(zhì)的引力收縮。
這兩種力量的博弈就看最終哪一方勝利。目前還是主導(dǎo)膨脹的暗能量占優(yōu)勢(shì)，因此宇宙還在加速膨脹。如果最終主導(dǎo)膨脹的暗能量完勝，宇宙就會(huì)在膨脹甚至撕裂中終結(jié)；如果主導(dǎo)引力的暗物質(zhì)獲勝，宇宙就會(huì)在收縮中終結(jié)。這兩種宇宙歸宿結(jié)局大不一樣，時(shí)空通訊過(guò)去有過(guò)多篇文章介紹，這里不再贅述。
其二，量子漲落理論。
這個(gè)理論認(rèn)為，在宇宙沒(méi)有誕生前，虛空中沒(méi)有時(shí)空，但充滿(mǎn)了能量，這種能量被稱(chēng)為“真空零點(diǎn)能”。量子力學(xué)認(rèn)為，真正的真空是“假真空”，當(dāng)然這種“假真空”在我們宇宙中是不存在的。我們宇宙只有“真真空”，實(shí)際上我們宇宙“真真空”再極限的真空，也還是有空間和物質(zhì)存在，哪怕1個(gè)立方米1個(gè)粒子。因此我們世界的“真真空”才是真正的“假真空”。
這看起來(lái)有點(diǎn)繞，我要說(shuō)明的是，在宇宙還沒(méi)有誕生的時(shí)候，沒(méi)有空間和時(shí)間，更沒(méi)有物質(zhì)，是真正什么都沒(méi)有。但量子力學(xué)認(rèn)為在這種虛空中充滿(mǎn)了能量，這些能量以虛粒子對(duì)的形式不斷出現(xiàn)，又同時(shí)湮滅，科學(xué)的術(shù)語(yǔ)叫“量子隨機(jī)漲落”。
本來(lái)在這種完美平衡中就不會(huì)有宇宙出現(xiàn)，可惜，這個(gè)世界一切并不是完美平衡的，任何地方都有缺陷，就會(huì)打破這種平衡。在宇宙沒(méi)有出現(xiàn)前的量子漲落會(huì)不會(huì)出現(xiàn)破缺打破平衡呢？
楊振寧、李政道的理論像一道閃電，點(diǎn)亮了黑暗的夜空。
上世紀(jì)50年代，楊振寧、李政道兩位華裔科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了弱相互作用中的對(duì)稱(chēng)性破缺，建立了宇稱(chēng)不守恒定律，由此他們榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們這個(gè)偉大發(fā)現(xiàn)，使人類(lèi)對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)上升到了一個(gè)新的層次。
要知道，在幾千年的人類(lèi)思想中，在幾百年的科學(xué)證明中，人們認(rèn)為這個(gè)世界宇稱(chēng)是守恒的。比如質(zhì)量守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒、角動(dòng)量守恒等等，這些都遵循著諾特定理，這個(gè)定理表述極其簡(jiǎn)單：物理學(xué)里的連續(xù)對(duì)稱(chēng)性和守恒定律一一對(duì)應(yīng)。
結(jié)果這兩位華裔科學(xué)家，卻折騰出了個(gè)不守恒，而且被證明。這對(duì)科學(xué)界來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直就是石破天驚。從此人們對(duì)世界的看法改變了，物理規(guī)律改變了，一切研究都要遵循這個(gè)新發(fā)現(xiàn)來(lái)進(jìn)行。
根據(jù)這個(gè)理論，量子力學(xué)解釋了奇點(diǎn)出現(xiàn)的原因：虛空中充滿(mǎn)了不確定性量子隨機(jī)漲落的能量擾動(dòng)，虛粒子對(duì)有那么一兩個(gè)不守規(guī)矩的粒子出現(xiàn)了失衡，沒(méi)有湮滅，由此成為爆發(fā)出我們宇宙的奇點(diǎn)。
這當(dāng)然只是猜想，這些理論目前還在探討中，并無(wú)定論。或許人類(lèi)永遠(yuǎn)也不能完全弄清宇宙起源和歸宿，但可以越來(lái)越接近真相。
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