找到裸奇點,是我們知曉宇宙起源的唯一辦法

2020-09-05 開心小魚

我們所有的知識體系,都建立在宇宙大爆炸之後,所產生的這片宇宙之內。

而宇宙奇點,超越了宇宙的範疇而獨立的存在。任何我們知曉的宇宙物理規律到奇點都失效,在無法得到科學驗證之前,所有的認知都是一種假說。

大爆炸的剎那,我們宇宙的時間和空間才開始產生。在奇點狀態,沒有時空度規這個時間坐標的量化概念。或者更準確的說,時間和空間,是貫穿宇宙的因果律,但僅僅在我們宇宙內有效,對於超然於宇宙的奇點,不適用。

正是由於目前科學無法解釋奇點,西方宗教對大爆炸理論推崇備至,因為它給了上帝一個完美的存在理由:大爆炸理論不可避免的需要回答一個問題,是「誰」,點燃了奇點的引信,開啟了創世的過程。

是啊,誰點燃呢?要回答點燃,就要回答終極三問了,奇點是什麼,奇點從那裡來,奇點要到那裡去。或許這個問題人類永遠都無法回答。如果能有解答的一天,人類必然已經走出宇宙,具有了俯瞰一切眾生的能力,神級文明產生了。

目前我們僅知奇點體積無限小,溫度無限高,密度無限大,時空曲率無限蜷縮,而質量為恆定常數。此外,科學對奇點一無所知。

至於奇點所在之處,實際就是宇宙之外是什麼,學生時期我也好奇過很久。最常見的解釋有2種。

一說奇點之處是「虛無」,什麼也沒有。我不相信「虛無」的解釋,科學問題又不是和尚打禪機,搞起了意會。

一說真空量子漲落假說,曾經,我相信是真空零點能這隻「上帝之手」,點燃了創世一擊。奇點存在於一片真空之海,卡西米爾效應證明了真空沒有任何物質存在,一樣蘊含著巨大的本底能量。在小於普朗克時間的起落裡,瞬時產生又湮滅的虛粒子造成了真空量子泡沫的漲落,正是這量子微擾,激發了奇點的爆炸。這是量子電動力學的解釋。

後來我發現,全都互相矛盾,邏輯都不能自洽。

沒有任何物質的空間,也是空間。接受了量子漲落假說,說好的「虛無」呢?這是拿已知的知識,去硬生生的解釋未知。

即便接受了這特殊空間存在,那麼大爆炸之後,奇點之處和宇宙都是空間態,應該融為一體,炸完就算數了,和引爆一顆手榴彈之後一樣。我們的宇宙就是一統所有的全部,宇宙為什麼膨脹至今?

我不知道奇點所在是一種什麼態的形式存在,但我確定和我們的宇宙空間完全不同。被宇宙膨脹吞噬的部分,就是奇點的存在之處。如果都是真空,還有內外之別嗎?宇宙內外還有無形之牆在隔絕嗎?測不準原理讓任何隔絕都無效,虛粒子對的量子隧穿讓宇宙質能不守恆。直接擊垮了人類物理學大廈。

認可了「虛無」假說,所有的一切都沒有,誰來點燃引信呢?奇點會永遠守恆存在。沒有時間而永恆的「虛無」,奇點和它蘊含的能量又從何而來,難道只能解釋為上帝一揮手,產生了一個點?所有的一切都沒有,宇宙又往那裡膨脹呢?

後來我想明白了,讓現在的科學去解釋奇點,就如同讓一個秦朝的人來解釋汽車發動機一樣。徹底無解。那就老老實實的回答,不知道,不知道才是最科學的回答。不為解釋而強行解釋。

至於量子力學派生出的平行宇宙,多重宇宙的說法,影視作品與科學,差距還是很大的。我認為他們和修真,魔法文明一樣,屬於少年派的奇幻漂流。只需毫無論據的憑空想像就可以,不在科學之內。而科學,需要嚴密的邏輯體系,隨時可以驗證與質疑的實驗與數據證明。

目前來說,這個問題是一道哲學題,因為目前科學無法解答。但終究有一天,科學會揭開謎底。因為,科學已經指出了方向。

引力場方程和裸奇點

現代物理學的兩大基石-相對論(廣義相對論)和量子力學有很多矛盾之處。適用於宏觀物理的不適用於量子物理,各有其完全正確而不可撼動的地位。矛盾的核心是量子力學的強力、弱力、電磁力三種力和宏觀物理的引力無法統一。

於是理論物理需要一個統一場理論,能統一強力、弱力、電磁力和引力。如何統一呢?

1915年愛因斯坦發布了闡述時間,空間與物質之間相互關係的廣義相對論,其核心是引力場方程。史瓦西解出了第一個精確解析解,即我們今天熟悉的最常見黑洞-「史瓦西黑洞」。還有更多關於引力的秘密,蘊含在方程之中。

宇宙中有沒有4種力都統一在一起的物體呢?有。黑洞的奇點-微小甚於粒子,需要考慮強力、弱力、電磁力的作用。但是極大的質量又造成引力極大。它融合了無數科學難題而存在。和宇宙奇點有很多相似之處,除了質量不同,溫度不同。如果能夠對黑洞奇點進行直接觀測,將會知曉奇點的奧秘。

但是黑洞具有的「事件視界」讓任何外部觀測方式都失效。面對黑洞,就是單程的有去無回旅程。黑洞內發生的一切未知變化都永遠在黑洞裡。能不能有揭開「事件視界」面紗,一窺奇點的可能?有。

大質量恆星大多是一個不完美對稱的球形,在無限內縮過程中,由於密度不均分布,會有短暫的「事件視界」未形成,奇點會直接暴露在宇宙中。這種奇點稱為裸奇點。

通過超級計算機模擬的恆星模型演化,有極少數比較溫和的密度不均勻恆星坍塌為奇點後,會不形成「事件視界」。而直接形成裸奇點。

想知道宇宙的起源嗎?觀察裸奇點,看它如何完美統一四種力就可以。

但是迄今為止,未曾發現裸奇點的存在。因為黑洞本身就無法直接找到。吞光性讓它只能被間接發現。而沒有「事件視界」,讓它小於粒子,只能觀察引力的變化才能找到它。而引力,是人類所知最少,最不了解的一種力。

著名數學家彭羅斯說過一句話「上帝憎惡裸奇點」。這實在是因為太難找了。百億光年的浩瀚星空,尋找一個粒子大小的裸奇點,難度可想而知。

之後他提出了宇宙監察假說:現實條件下不可能形成裸奇點,宇宙的物理規律會監督奇點,把它隱蔽在視界的背後,因為宇宙的秘密不允許被揭開。形象化來說,如果可能會形成裸奇點,宇宙監督員會出現,阻止裸露。也是為了保護。

這個保護,不要理解為保護奇點,而是保護宇宙空間。不然在宇宙黑暗夜空的背景下,一個微小的看不見的奇點可以吞噬一切,還無法發現,會有什麼結果。讓我想到一個笑話:黑夜中,一隻烏鴉在飛。

理論上,裸奇點,有存在的可能。但是宇宙監察假說不認可。現在宇宙監察假說已經成了現代黑洞研究的基石。黑洞有奇點,必然有「事件視界」。

那麼,我們就等待吧,宇宙漫長的時間長河,總會讓我們找到一個機會,無數次的偶然,必然會成為一次必然。

相關焦點

  • 旋轉的黑洞會裸露出奇點,裸奇點的存在可能對宇宙產生危害
    奇點的引力是無限強的,任何靠近它的物質都會被拉過去。幸運的是,奇點都是包裹在事件視界之內的。自從天文學家發現黑洞以來,人們就一直在想:有沒有可能存在裸奇點,也就是說在沒有相關視界的情況下形成一個奇點。裸奇點是一個非常危險的地方,因為它的存在會使許多物理定律被打破,會危及到整個宇宙。
  • 哈佛天文學院院長:我們可能已經探測到了裸奇點
    過去一些理論試圖規避裸奇點的存在,但在這篇文章中,哈佛大學天文學院院長,哈佛大學黑洞計劃的創始人Avi Loeb卻提出,我們可能已經探測到了裸奇點,只是沒有意識到。或許未來的理論會允許裸奇點的存在。黑洞周圍連光都無法逃逸的區域被稱為事件視界。
  • 極端條件下,有可能形成危險的「裸」奇點,它也許已經在宇宙中了
    宇宙中是否存在「裸奇點」 自從人類第一次發現黑洞的存在,科學家們就想知道,是否有可能在沒有相關視界的情況下形成一個奇點,一個所謂的「裸奇點」。 裸奇點將是一種非常危險的天體,所有我們已知的物理知識在它面前都毫無意義;如果裸奇點存在,它們必定是極為罕見的天體。
  • 在極端條件下,有可能形成危險的「裸」奇點,它也許已經存在宇宙中了
    ,是否有可能在沒有相關視界的情況下形成一個奇點,一個所謂的「裸奇點」。裸奇點將是一種非常危險的天體,所有我們已知的物理知識在它面前都毫無意義;如果裸奇點存在,它們必定是極為罕見的天體。我們只知道一種確定的形成奇點的方式,那就是當一顆巨星耗盡燃料並自我坍塌,在這種情況發生時,奇點自然會有一個事件視界。
  • 裸奇點,霍金為它打了三十年的賭,物理學界為它吵成一鍋粥
    桑託斯和克裡斯福德在一個四維宇宙中模擬出了裸奇點的形成,該宇宙的時空幾何結構與我們的宇宙不同。他們發現,在那個宇宙中,只要另有一種比引力更強的力作用於粒子,奇點就會被黑洞所籠罩。換言之,時空結構中也許原本能形成一個可見的奇點,但「引力為最弱力」的條件阻止了這樣一個裸奇點的產生。
  • 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?
    當我們看到一個果實,我們會追問它的由來,於是我們發現了種子,了解了植物生長的奧秘。我們看到自己,又會追問自身的出處,於是開始研究生命的進化歷程,最終我們弄清了所有生命形式都起源於一個單細胞生命,而繼續追根溯源,我們又發現單細胞生命是由複雜化合物通過某種特定的方式組合而成的,而複雜化合物又是由簡單化合物生成的,就這樣不斷向前追溯,我們不僅了解了自身的出處,也弄清了所有生命的由來。
  • 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?
    黑洞在我們這個世界,由於其史瓦西半徑,也就是質量導致的無限曲率範圍,對周邊天體的影響,而被人類發現。黑洞奇點本身,並不是我們世界的事物,所以我們世界的所有理論都在那裡失效。我們人類永遠也窺探不了黑洞奇點的秘密,我們只能夠從它的外圍研究它,知道它的質量、電荷和角動量。
  • 危險的「裸」黑洞可能隱藏在宇宙中
    就我們所知,奇點總是包裹在事件視界內,但更詳細地研究一下廣義相對論的數學表明,你會發現情況並非如此。如果這樣的「裸露」黑洞真的存在,並散布在我們的宇宙中,我們該如何探測和發現它們呢?科學家告訴我們一個方法:通過觀察它周圍的光環。
  • 宇宙起源問題再引爭議,科學家:宇宙並非由奇點的一次大爆炸形成
    我們所在的宇宙已經存在上百億年,對於宇宙是如何產生這一問題,科學界一直都沒有得出一個較為明確的答案。目前,關於宇宙的起源,被大多數科學家所接受的理論是宇宙大爆炸論。那麼宇宙大爆炸論到底是不是正確的呢?宇宙大爆炸論指出,宇宙起源於一個體積趨於無限小的,質量卻趨於無限大的奇點的爆發。在這個奇點爆發之前,沒有時間和空間概念。對於宇宙大爆炸論,很多人或許會有疑問,奇點是莫名其妙就發生了爆炸嗎?爆炸過後那麼巧就產生了我們目前的宇宙嗎?這個理論是否有實際依據呢?說到宇宙大爆炸論的理論依據,科學家主要找到兩點。第一點依據是約在20世紀發現的宇宙微波背景輻射。
  • 如果宇宙由奇點大爆炸而來,奇點是如何來的?有種猜測讓人們害怕
    當人類意識到宇宙的浩瀚時,有一個問題使科學家們困惑不解。那是宇宙的起源。如果你想問地球的起源,通過科學家的不斷探索和研究,我們基本上找到了答案。但是對於宇宙的起源,由於人類科學技術的局限性,我們仍然沒有明確的答案。
  • 奇點大爆炸誕生了宇宙,這個奇點是如何來的?一種猜想讓人們害怕
    當我們對宇宙有了初步的認知之後,一個纏繞在每一個人腦海中的問題就出現了,那就是:宇宙是如何誕生的?它的起源是什麼?對於宇宙的起源,科學界也一直爭論不休,在20世紀,宇宙的存在形式有兩個模型,分別為穩態理論和大爆炸理論。科學家之所以會提出穩態理論,是因為以人類的視野看宇宙環境都是靜止穩定的。
  • 宇宙由奇點爆炸而來,那奇點又從何而來?我們又從何而來?
    人類自誕生以來,對宇宙都充滿了無窮的嚮往。我們到底來自哪裡,宇宙到底是怎麼樣,一直是我們不倦的追求。人類目前對於宇宙起源的普遍認識,來源於上世紀二十年代比利時天文學家勒梅特所提出的大爆炸理論。隨著CMB信號的發現,以及哈勃定律所推斷出的星系加速遠離,全部都在指向一個驚人的事實:我們的宇宙正在加速膨脹!這代表我們現今的宇宙,有著一段從冷到熱。從小到大,從密到疏的膨脹演化史。而這一切的源頭都來源於一個密度無限大的點。它就是奇點,奇點是我們已知宇宙時空的起點,它誕生了整個宇宙。那麼奇點又是什麼呢?它又是如何誕生的呢?
  • 宇宙很大而奇點很小,小點如何變為宇宙?奇點到底有多小?
    我們都生活在宇宙之中,而宇宙就是我們所知的最為廣闊的空間,如果用具體的數字來進行表示,那麼就是465億光年,這是可觀測宇宙的半徑。當然,在這個範圍之外還有著更為廣闊的不可觀測的區域,我們永遠無法看到可觀測宇宙範圍之外的空間,所以那裡的空間是大是小,是否存在都與我們沒有關係,我們也可以任性的認為宇宙的半徑就是465億光年。
  • 大爆炸宇宙:奇點已經不屬於我們世界的東西了
    ,可以一一對應宇宙的演化歷程。奇點,而奇點已經不屬於我們世界的東西了。一般科學認為它是一個超時空零點,是一個在我們世界沒有體積的虛擬點,但這個點的無限曲率會在我們世界留下影響,如黑洞奇點導致的史瓦西半徑,會給我們留下一個視界。
  • 黑洞中的奇點是什麼?
    霍金霍金等人還證明,奇點不只出現在大尺度的宇宙起源,超大質量的天體死亡時的引力坍縮的最後結果也是「奇點」,天體內部的所有簡併壓(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)。
  • 宇宙真正的起源來源於多點爆炸並不是一個奇點爆炸產生的
    在文章開頭我們先來看看目前主流科學對宇宙產生的解釋,宇宙起源於一個奇點爆炸後就產生了。你們看看這是多麼的可笑,這難道就是現代科學家們的水平嗎?要想知道宇宙的真正起源且看我下面的文章。宇宙真正的產生並不是由一個奇點單爆炸所形成的,奇點的產生跟時間空間沒有關係,只跟一種我們未知力量有關,這種力量目前發現存在於每個生物的大腦組織裡。前面我有在文章《每個人的聰明程度不一樣,是什麼原因造成的?終於有答案了》寫道過。最新科學表明宇宙的產生是由多個奇點爆炸產生的,這樣的奇點在我們宇宙邊緣還在不斷的繼續產生,所以我認為宇宙並不是以圓形爆炸向外擴散。
  • 如果宇宙來源於奇點大爆炸,奇點哪來的?科學家猜測或許在黑洞裡
    大家好,我是科學菌,很高興跟大家一起探索宇宙奧秘。今天小編要帶大家了解的是:如果宇宙來源於奇點大爆炸,奇點哪來的?科學家猜測或許在黑洞裡對於宇宙的起源,普遍讓大家所接受的一個理論就是奇點大爆炸。也就是說,宇宙在那一個瞬間就誕生了,而且速度非常快的向外膨脹。只是如今宇宙也依然在向外膨脹過程中,在未來到底宇宙能擴張到什麼地步,是一個未知數。那麼有些人就非常的奇怪,既然說奇點能夠大爆炸成我們的宇宙,那這一個奇點到底有多大?
  • 既然宇宙來源於138億年前的奇點,為何這個奇點到現在還找不到?
    而目前關於宇宙起源的主流觀點-宇宙大爆炸理論,認為宇宙的起源是來源一個點,那就是奇點,隨著奇點的爆炸,時間和空間就此產生,所有物質和能量就此形成,那麼我們根據現有的觀測結果,為何找不到這個奇點的存在呢?在科學家們發現宇宙膨脹的現象之前,人們普遍認為宇宙是處於「靜止」狀態的,這個靜止並非是指宇宙處於完全不動,而是一個無限、各向同性、物質分布均勻的狀態。
  • 宇宙起源迎來新觀點,宇宙中真實存在「時光倒流」
    一直以來,科學家對宇宙起源的討論就沒有停止過,各種觀點層出不窮。但是,目前大多數人都接受的說法是大爆炸學說。大爆炸學說支持的是宇宙的起源是一個不僅溫度非常的高,而且還十分密集的奇點。所謂奇點,就是一個體積近似無窮小的點,但是質量卻無窮大。正是由於奇點的特性,所以當它發生爆炸的時候,它裡面無窮大的物質向外爆炸,形成了不斷膨脹的宇宙。
  • 宇宙起源迎來新觀點,宇宙中真實存在「時光倒流」
    大爆炸學說支持的是宇宙的起源是一個不僅溫度非常的高,而且還十分密集的奇點。所謂奇點,就是一個體積近似無窮小的點,但是質量卻無窮大。正是由於奇點的特性,所以當它發生爆炸的時候,它裡面無窮大的物質向外爆炸,形成了不斷膨脹的宇宙。宇宙中所有的恆星。