宇宙大爆炸,相信很多人都有所了解。該理論表明,宇宙誕生于138億年前的一次大爆炸(當然不是如今我們通常所說的爆炸,更嚴謹地說是膨脹),138億年前的奇點突然發生爆炸,然后逐步演化到今天宇宙的模樣。
那麼,宇宙大爆炸發生時奇點的外面是什麼呢?
首先我們需要明白兩點:
奇點,并不是空間上的某個點。
還有,宇宙大爆炸并不是從任何一個點開始的,是同時進行的(下面會講述到)。
所謂的奇點,更多的是一種數學上的概念,一種抽象概念,無窮小的點。現實中我們根本無法畫出這樣的點,在現實中根本不存在。
「奇點是無限小的點」這種觀點并不嚴謹,那麼這里的奇點到底是什麼呢?
簡單來講,奇點是一種狀態。
在上世紀20年代,哈勃通過天文望遠鏡觀察遙遠星系的時候,發現遙遠星系在加速遠離我們的銀河系,而如果我們讓時間倒流,那些遙遠星系應該加速聚集在一起,最終形成密度溫度非常非常高的狀態,這個狀態就是奇點。
這種推斷是基于「宇宙是有限大」的,基于可觀測宇宙。雖然我們不知道可觀測宇宙外面到底是什麼,但可以預見的是,仍舊會是宇宙。只是因為可觀測宇宙外面發出的光永遠也到達不了地球,所以我們無法得知那里是什麼。
那麼宇宙到底有多大?很可能是無限大的,而一個無限大的宇宙不可能在有限的時間里坍縮為有限大的狀態。
宇宙大爆炸發生時的奇點,只是現代物理學的奇點,是根據現代物理學推導出來的一種狀態。
現代物理學表明,普朗克長度是最小的長度單位,任何小于普朗克長度的單位都沒有意義。
而在宇宙大爆炸發生瞬間( 10^-43秒),整個宇宙的大小是小于普朗克長度的,根據廣義相對論的詮釋,這時候四種自然作用力(強力,弱力,電磁力和引力)會合并為一種力,所謂的「超力」。
同時,廣義相對論也徹底失效了,遇到了所謂的「奇點」,無法描述的奇點。
科學家需要更深層的理論來詮釋奇點的存在,之后出現了量子引力理論,還有弦理論(超弦理論),但最終都沒能完全詮釋奇點的存在。
還有必要說明一點,如今的宇宙大爆炸理論只是根據目前對宇宙演化的觀測推算出來的理論,它有一定的事實根據,但宇宙大爆炸更多的是一種假想中的理論,還需要更多的證據加以完善。
或許將來隨著人類文明的發展,更有說服力的宇宙起源理論會涌現出來,到那個時候,我們碰到的「奇點」問題很可能會迎刃而解。
但截至目前來看,宇宙大爆炸理論仍舊是最具說服力的理論。
綜述,宇宙大爆炸瞬間的奇點到底是一個怎樣的狀態?奇點的外面到底是什麼?這種問題是沒有準確答案的。因為奇點本身就是物理學上的「奇點」,需要更高級更完善的理論揭開這個奇點。
就好像黑洞中心的奇點一樣(當然兩者并不一樣),科學家目前還不清楚奇點到底是一個什麼樣的存在方式。