本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
粒子劇烈運動產生溫度，這是我們世界的解釋。奇點不是我們世界管轄範圍，因此無法用我們世界理論來衡量。
奇點是一個假設，在奇點處一切理論都失效。
現代物理學認為，宇宙大爆炸起源於一個無限小的奇點，既然無限小，就是無法度量的小，它當然比一個電子還要小，比量子力學認為人類可以認知最小的極限，普朗克尺度還要小。
廣義相對論場論認為，物質縮小到史瓦西半徑後，奇性就不可避免，這就是時空零點。在這個地方，時空崩潰或者分離，時空消失。而人類的一切度量都是在時空中設定的，是對時空和物質的描述，沒有時空怎麼描述？
量子力學規定了一個最小值，這就是普朗克尺度，也就是人類可以認知的最小長度，為1.6x10^33cm。這個尺度比電子還要小20個數量級。量子力學認為，長度和時間都具有不確定性，不確定性的程度是由普朗克常數確定，普朗克常數為h=6.6260693x10^34J·s。
而從中得出的普朗克長度就是人類認識的最小長度，與之相對應的最小時間間隔為普朗克時間，約為10^-43s。這個世界比普朗克尺度短的長度就沒有意義了，也沒有比普朗克時間更短的時間存在。
因此人類理論都是建立在普朗克長度和普朗克時間之上的，奇點在這個之下，怎麼能夠有之上理論去解釋之下的東西呢？因此奇點在人類認識極限之外，無解。
奇點為什麼會無限小？
首先，奇點定義為體積無限小，這個無限小是根據愛因斯坦廣義相對論場論得出來的。上世紀德國天文學家、物理學家卡爾·史瓦西，根據愛因斯坦場論，發現了史瓦西半徑的存在。就是任何具有質量的物體都有一個自己臨界半徑值，一旦物質被壓縮到自己質量的史瓦西半徑以內，就無可避免的無限坍縮到中心一個無體積的奇點上，並與質量成正比，在周邊形成一個球狀封閉的無限曲率空間，在這個空間裡，任何粒子和光都無法逃逸。
史瓦西半徑的計算公式為：R=2GM/C^2。這裡R表示史瓦西半徑值，G為引力常量，M為物體質量，C為光速。
根據這個公式，可以計算出太陽的史瓦西半徑約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確的驗證天體，黑洞無論質量多大，中心都只只能存在一個無限小的奇點，但史瓦西半徑就有大有小，與質量成正比了。
宇宙質量這麼大，當還沒有爆發開來時，只能以奇點的形式存在。
奇點的其他三個無限都是從「體積無限小」推論出來的。
在我們世界，對溫度的解釋是粒子運動的結果。粒子密度越高，運動越激烈，溫度就越高；反之，溫度就越低。奇點中是不是這樣呢？不知道，因為沒有理論能夠解釋奇點。一般來說，奇點中已經沒有時空，有沒有我們認知的粒子也無法知道，怎麼還有粒子運動呢？
其實，無須證明奇點中是不是有劇烈運動，我們完全可以不去管他，從奇點無限小就可以推論出其他三個無限了。因為既然我們都無法知道這個奇點體積到底有多小，小得幾乎為零，也就是時空零點，那麼這個奇點密度、溫度當然就會無限大了。
我們想想，即便這個奇點包含了我們世界1克的物質，把它極度壓縮到無限小，你還能夠度量出它的密度嗎？即便這個1克的物質溫度為1K，或0.0001K，如果這個物質在我們世界密度為1g/cm^3（水的密度），根據能量守恆定律，這0.0001K溫度物質被壓縮到無限密度，你還能夠度量出它的溫度有多高嗎？
這就是密度無限大和溫度無限高的來歷。至於無限曲率，在前面關於史瓦西半徑介紹中已經說明了，就是物質壓縮到自己史瓦西半徑範圍內時，就會與質量成正比形成一個球形無限曲率空間，在這個空間裡，曲率也就是引力是無限的。
那麼奇點是怎麼來的呢？這裡介紹奇點來源的兩個猜想。
其一，宇宙回歸奇點。
這個理論認為宇宙現在一直在膨脹，當膨脹到一個臨界點就會停止並開始收縮，最終會坍縮成一個奇點；而奇點在適當的時候又發生爆炸形成新的宇宙。科學界認為，宇宙膨脹收縮受暗能量和暗物質的主導，暗能量主導並催動宇宙膨脹，暗物質主導這天體物質的引力收縮。
這兩種力量的博弈就看最終哪一方勝利。目前還是主導膨脹的暗能量佔優勢，因此宇宙還在加速膨脹。如果最終主導膨脹的暗能量完勝，宇宙就會在膨脹甚至撕裂中終結；如果主導引力的暗物質獲勝，宇宙就會在收縮中終結。這兩種宇宙歸宿結局大不一樣，時空通訊過去有過多篇文章介紹，這裡不再贅述。
其二，量子漲落理論。
這個理論認為，在宇宙沒有誕生前，虛空中沒有時空，但充滿了能量，這種能量被稱為「真空零點能」。量子力學認為，真正的真空是「假真空」，當然這種「假真空」在我們宇宙中是不存在的。我們宇宙只有「真真空」，實際上我們宇宙「真真空」再極限的真空，也還是有空間和物質存在，哪怕1個立方米1個粒子。因此我們世界的「真真空」才是真正的「假真空」。
這看起來有點繞，我要說明的是，在宇宙還沒有誕生的時候，沒有空間和時間，更沒有物質，是真正什麼都沒有。但量子力學認為在這種虛空中充滿了能量，這些能量以虛粒子對的形式不斷出現，又同時湮滅，科學的術語叫「量子隨機漲落」。
本來在這種完美平衡中就不會有宇宙出現，可惜，這個世界一切並不是完美平衡的，任何地方都有缺陷，就會打破這種平衡。在宇宙沒有出現前的量子漲落會不會出現破缺打破平衡呢？
楊振寧、李政道的理論像一道閃電，點亮了黑暗的夜空。
上世紀50年代，楊振寧、李政道兩位華裔科學家發現了弱相互作用中的對稱性破缺，建立了宇稱不守恆定律，由此他們榮獲了諾貝爾物理學獎。他們這個偉大發現，使人類對宇宙認識上升到了一個新的層次。
要知道，在幾千年的人類思想中，在幾百年的科學證明中，人們認為這個世界是守恆的。比如質量守恆、能量守恆、動量守恆、角動量守恆等等，這些都遵循著諾特定理，這個定理表述極其簡單：物理學裡的連續對稱性和守恆定律一一對應。
結果這兩位華裔科學家，卻折騰出了個不守恆，而且被證明。這對科學界來說，簡直就是石破天驚。從此人們對世界的看法改變了，物理規律改變了，一切研究都要遵循這個新發現來進行。
根據這個理論，量子力學解釋了奇點出現的原因：虛空中充滿了不確定性量子隨機漲落的能量擾動，虛粒子對有那麼一兩個不守規矩的粒子出現了失衡，沒有湮滅，由此成為爆發出我們宇宙的奇點。
這當然只是猜想，這些理論目前還在探討中，並無定論。或許人類永遠也不能完全弄清宇宙起源和歸宿，但可以越來越接近真相。
就是這樣，歡迎討論，感謝閱讀。
時空通訊原創版權，侵權抄襲是不道德的行為，敬請理解合作。