卟學奇談:經典理論中的奇點

2020-09-11 衛屏江山夢

說到奇點,大家熟悉的是宇宙大爆炸理論中的宇宙誕生點,該點上我們熟知的一切物理法則都失效,該點便是奇點。但是,在經典理論中,也發現過奇點。

牛頓的萬有引力公式,引力同距離平方成反比,距離越近,引力越大。

考慮一質點,受引力作用,向引力中心點運動。隨著距離減小,引力變大,其速度也增大。當到達中心點時,距離為零,此時引力為無窮大,其速度也為無窮大。在這中心點上,無窮大的速度遇上無窮大的引力,該質點運動狀態如何?

這問題難倒了科學家們。他們得岀了五花八門的答案。質點或者靜止不動,或者繼續向前運動,或者反向折回。甚至周期性的來回運動。科學家們對這些答案沒有得出統一的結論,最後無奈承認,在該點上,物理理論失效。

當然,現代物理認為,該問題根本不是問題,現實中 不可能成立。在微觀世界中,引力實在太弱了。微觀世界中還存在其它三種基本力,強核力,弱核力,電磁力。 如果引力的強度為1,那麼電磁力的強度為10的37次方,弱核力的強度為10的24次方,強核力的強度為10的39次方。所以萬有引力在微觀世界中可以被忽略,不可能靠萬有引力讓物質無限靠近。

但該問題提出的無窮大比無窮大,卻是數學上的一個真問題。

卟學則認為,無限中包含一切可能。也就是說,科學家們設想岀來的種種情形都成立。最後是什麼結果,要看初始的條件來判斷。∞/∞的值,要看具體的函數式才能判斷。不同函數式的無窮大值,其比值亦不相同。

數學中處理無窮大比無窮大,一般是求導使用羅比達法則,根據不同函數得到不同結果。

由此知,具體情況具體分析,這是卟學的活靈魂。

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  • 全息宇宙理論、奇點理論及光速無法超越?
    在這個宇宙中,個別的頭腦實際上是一個大全像結構的個別部份,而一切都是相互連接的,心電感應其實就是感知進入了全像式的層次。(宇宙的全息起源,及其演化為我們所見宇宙的過程示意。)」一個二維表面包含著三維圖像的編碼,有點像信用卡的安全晶片裡包含著大量信息。
  • 奇點大學:人工智慧與「奇點理論」
    似乎是解決這個問題的最好地方,它正是那個讓無數聰明的腦袋所為之瘋狂的奇點大學。不過話說回來,這間所謂的大學,和傳統的大學有著一個顯著的不同:相比較傳統大學更多的是傳授現有的科學技術知識而言,奇點大學更加偏重對於未來的探求:人工智慧、生命科學與網絡計算是著重關注的三個領域,而特別是在人工智慧領域,奇點大學的創始人之一 Ray Kurzweil曾經提出了一個驚世駭俗的理論:「在『奇點』來臨之時,機器將可通過人工智慧進行自我完善,超過人類本身,開啟一個新的時代。」
  • 宇宙大爆炸中的奇點和黑洞中的奇點是一樣的嗎?
    最根本的區別就是黑洞中心奇點是處在黑洞裡的奇異時空裡,本質上它還是處在時空當中,雖然它把周圍時空彎曲得很嚴重,但並沒有把周圍整個時空卷進奇點裡。而宇宙大爆炸奇點則不同,它並非處在時空裡面,而是它本身包含了一切,除它以外,宇宙一無所有。
  • 原來的奇點大爆炸理論假說中存在的主要數理表達問題3-4(上)
    本篇連載開始,對原來的奇點大爆炸理論假說中關於大爆炸的過程進行數理意義的修改。原來的奇點大爆炸理論假說中存在的主要數理表達問題:大爆炸最初時空超光速擴展的問題大爆炸初期,時空超光速擴展,這在早期的理論中存在這種解讀。
  • 宇宙奇點爆炸理論是錯的,你們怎麼看?
    宇宙奇點爆炸理論是錯誤的,你們怎麼看?按照宇宙奇點爆炸理論,宇宙是一個高度密集的起點發生爆炸,形成宇宙。那麼我們來討論一下,這個奇點是靜止的呢,還是旋轉的?假設這個起點是旋轉的,那麼這個起點爆炸後,它的分子也會是旋轉的,而且旋轉的角度和方向跟奇點的角度和方向應該是一樣的。但是,我們現在來看一下,現在我們所觀察到的宇宙是什麼樣子的呢,我來舉兩個例子。第一個,我們所在的太陽系和太陽系所在的銀河系。太陽系旋轉的方向和銀河系公轉的方向居然是相反的。看到了嗎?
  • 弦理論能解釋黑洞奇點處的物理現象嗎?
    對奇點的拋棄:黑洞中心的「奇點」(體積為零、密度為無窮大的物體)這一古老概念在科學記者和科幻節目中仍然很流行,但大多數物理學家從未認真對待過。這個想法甚至被愛因斯坦自己(這個想法來自他的理論)拒絕了。奇點通常被視為理論中預測它們的錯誤:理論做出無意義預測(例如無限值)的點,並且通常自相矛盾。
  • 黑洞中的奇點是什麼?
    (抵抗力)都抵禦不了自身的引力,最後坍縮成這一點,這應該就是題主所說的黑洞中的「奇點」,這個奇點與宇宙大爆炸的奇點很類似,但我認為還是有所不同,黑洞的質量是有限的,所以它的「奇點」的質量不可能無限大(實際上宇宙是有限的,它的質量也不可能是無限的,因此宇宙奇點的質量也不應該是無限的)。
  • 科學家提出,宇宙「禁止」人類觀察奇點,是為了保護人類的理論
    黑洞是宇宙中最神奇的天體,也是宇宙中最黑暗的角落,2020年的諾貝爾物理學獎項得主彭羅斯提出了一個理論,宇宙禁止人類看到任何一個黑洞中的「奇點」,這個理論得到了眾多科學家的認可,為什麼宇宙要禁止人類看到奇點呢?
  • 奇點爆炸產生宇宙,奇點為什麼會爆炸?奇點中的物質又是哪來的?
    生命的確是非常有趣而神奇的事物,但其再神奇也只是發生在地球之上事情,於是人類開始思考更為遙遠的事物,人類開始思考這個世界是從何而來的,宇宙是從何而來的,於是,關於宇宙起源的各種理論應運而生。宇宙大爆炸理論是如何出現的呢?哈勃通過天文望遠鏡觀測發現,宇宙間的星系都在相互遠離,而這種遠離本質上是一種空間的膨脹,這就是宇宙膨脹論。
  • 對於虛時間與奇點之間關係的說明
    在這裡,我將引述霍金在其科普著作《宇宙簡史》中的一些觀點,並結合我的個人理解,以此對上述問題進行簡要說明。一、在《宇宙簡史》(湖南少年兒童出版社版本,下同。)中的量子引力章節當中,霍金這樣寫道:「如果經典廣義相對論是正確的,那麼奇點定理表明,時間的開端會是一個密度和曲率都無窮大的點。所有已知的科學定律在這樣的點上都會失效。
  • 黑洞中存在奇點的嗎?為什麼?
    在真實的宇宙中,黑洞不會存在奇點。通常,奇點是有缺陷的物理理論的非物理數學結果。當科學家們談論黑洞奇點時,他們是在談論我們當前理論中出現的錯誤,而不是實際上存在的物體。奇點是空間中存在無限密度的質量的點,這將導致具有無限曲率的時空。
  • 大爆炸理論的奇點產生了宇宙所有的物質,它究竟是怎樣的存在?
    大爆炸的起始點「奇點」的由來也是有著一定歷史的,首先是大爆炸宇宙論的提出,後來由霍金與彭羅斯兩人的貢獻,基於廣義相對論提出了宇宙必然來自於「奇點」。奇點是個什麼東西呢?我們知道宇宙是膨脹著的,現在仍然處於加速膨脹的階段,而在早期,宇宙暴漲的過程中,宇宙的大小呈指數級暴漲,這就說明宇宙來自於一個體積很小、能量極高、密度極大的「奇點」,很好理解,由於奇點很小,能量密度高到了現代物理學都無法解釋的地步,因此才暴漲的如此迅猛。
  • 概率論的誤區,五可能是一個奇點
    從經典物理世界出發,看似矛盾的現象,到了量子世界,卻變得非常有趣,這就是物理學著名的測不準現象。在概率學上面,有一個經典的題目,關於拋硬幣的,往往這個題目的運算開始的時候,會假定字和人頭出現的概率各佔50%,其實50%幾乎是不存在的一個假設。
  • 探索奇點和它背後的故事
    同樣的,宇宙中的黑洞裡也有一個奇點,但與大爆炸不同的是,在這個奇點,我們的時間終結於此。奇點是黑洞中心的質量無窮大的點,而由於黑洞質量而產生的巨大引力使得即便是光落入黑洞之內都無法逃脫,所以人類是無法實際的去探知黑洞中心的奇點是否真實存在,而只能通過理論的推導去進行論證,所以長期以來,奇點到底存不存在對於人類來說一直是一個謎。
  • 引爆宇宙的奇點究竟是什麼?它是真實存在還是理論物體來的?
    根據物理學理論分析,宇宙誕生於一個密度無限大、熱量無限高、體積無限小的「奇點」,這也是著名的「宇宙大爆炸」理論,簡單來說,在這個奇點爆炸之前,時間和空間的概念並不存在,而在奇點面前,人類的物理學是完全被顛覆的,因為所有的已知物理定律在奇點面前,都毫無用武之地。
  • 黑洞中有個奇點,宇宙起源也是奇點,那麼黑洞是宇宙的起源嗎?
    現代量子力學認為,宇宙起源於虛無中的量子漲落,起源於真空中爆發的奇點。奇點是什麼,就是一個體積無限小,曲率無限高,溫度無限高,密度無限大的存在。宇宙奇點和黑洞奇點都是這樣表述的,看起來差不多,但產生的原因和根源卻有很大區別。
  • 奇點的理論似乎有漏洞,有可能是平行宇宙
    在我們人類的認知中,地球這個美麗的藍色星球已經存在有四十六億年。這麼漫長的時間,對於我們人類來說,是可望不可及的。但是相比起我們宇宙而言,這點時間根本不算什麼。關於宇宙的誕生,很多的科學家都有不同的看法,這是一個爭論不休的話題,可能要到我們人類的文明,再上升一個等級才有可能解決。
  • 為何人類已知的全部理論都會在黑洞中失效?體會下絕對力量的恐怖
    黑洞原本是愛因斯坦在相對論中通過數學公式推算出的一種假象天體,但自從上世紀80年代天文學家在距離地球26000光年的人馬A星發現第一個黑洞後,天文學家通過大量的天文觀測、數據研究,也得出一些關於黑洞的共性:黑洞是一個奇點,質量、密度、能量趨於無限大,體積趨於無限小,存在一個人類無法觀察的事件視界,人類目前已知的任何理論都會在黑洞中失效,讀到這裡,大家肯定會產生這樣二個疑問
  • 宇宙最終會不會在引力的作用下回到奇點狀態?
    宇宙大爆炸起源於137.5~138.5億年前的奇點,奇點之前沒有時間,空間和物質,所以不存在任何意義,因果律在奇點處失效!宇宙起源的奇點和黑洞核心的奇點不同但是卻有相似的地方相同點便是:兩者都是體積無限小,密度無限大的點不同點是:宇宙奇點的存在還是有待商榷的問題,畢竟大爆炸模型只是一種假說而黑洞奇點在現有物理理論中是必然存在的。