如果說(shuō)宇宙誕生于奇點(diǎn)，那奇點(diǎn)有多大？奇點(diǎn)外面又是什么？

關(guān)于宇宙的起源，有一種常見(jiàn)的描述就是：宇宙誕生于一個(gè)溫度極高、密度極大的奇點(diǎn)，在大約138億年前，這個(gè)奇點(diǎn)發(fā)生了一次大爆炸，隨后一直持續在膨脹，并逐漸演化成現在我們所看到的宇宙。這種描述不免會(huì )令人感到困惑，如果說(shuō)宇宙誕生于奇點(diǎn)，那這個(gè)奇點(diǎn)有多大？奇點(diǎn)外面又是什么呢？下面我們就來(lái)討論一下這個(gè)話(huà)題。

前文提到的關(guān)于宇宙起源的描述，其依據是“大爆炸宇宙論”，這是目前科學(xué)界認同度最高的理論，該理論的提出最初始于一個(gè)客觀(guān)存在的現象，即：我們所看到宇宙一直在膨脹。

(資料圖片)

據此我們就可以推測出，隨著(zhù)宇宙膨脹的持續，宇宙的物質(zhì)密度在未來(lái)也會(huì )不斷地變低，溫度也會(huì )隨之越來(lái)越低，反過(guò)來(lái)講，在過(guò)去的某一時(shí)刻，宇宙的物質(zhì)密度和溫度就會(huì )比現在更高，而如果我們一直將時(shí)間回溯，就像將一部影片倒放一樣，那么宇宙就會(huì )不斷地收縮，其物質(zhì)密度和溫度就會(huì )越來(lái)越高。

利用時(shí)間回溯的方法，我們就可以推測出宇宙在過(guò)去是什么樣子，但在時(shí)間回溯的過(guò)程中，我們還需要描述宇宙在過(guò)去的不同時(shí)間段的狀態(tài)，這就需要理論的支持。

然而當我們把時(shí)間回溯到大約138億年前的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，宇宙的狀態(tài)就無(wú)法用任何已知的理論來(lái)進(jìn)行描述了，如此一來(lái)，繼續回溯時(shí)間也就沒(méi)有了意義，而宇宙的這種狀態(tài)就是“大爆炸宇宙論”中的奇點(diǎn)。

這里需要簡(jiǎn)單解釋一下，“奇點(diǎn)”其實(shí)是一個(gè)來(lái)自數學(xué)的概念，它指的是能夠讓某個(gè)數學(xué)表達式?jīng)]有意義的“點(diǎn)”，舉個(gè)例子，在“x = 1除以y”這個(gè)數學(xué)表達式中，“y = 0”就是它的奇點(diǎn)。

也就是說(shuō)，“大爆炸宇宙論”中的奇點(diǎn)，并不是指位于空間中的某個(gè)一特定的“點(diǎn)”，而是指宇宙所處的一種狀態(tài)，所以“奇點(diǎn)有多大”這個(gè)問(wèn)題，其實(shí)可以更準確地表述為：“處于奇點(diǎn)狀態(tài)時(shí)的宇宙有多大”，而“奇點(diǎn)外面是什么”這個(gè)問(wèn)題，也應該更準確地表述為：“處于奇點(diǎn)狀態(tài)時(shí)的宇宙的外面是什么”。

在現代物理學(xué)中，時(shí)間和空間都是不能無(wú)限拆分的，它們都有一個(gè)極限值，分別稱(chēng)為普朗克時(shí)間和普朗克長(cháng)度，這兩個(gè)極限值都非常小，前者約為10的負43次方秒，后者約為1.6乘以10的負35次方米。

根據現有的理論，科學(xué)家只能將宇宙的過(guò)去回溯到“大爆炸”發(fā)生之后的1普朗克時(shí)間，因為在此之前，整個(gè)可觀(guān)測宇宙的尺寸都在普朗克長(cháng)度以下，以至于現有的理論根本就無(wú)法對其狀態(tài)進(jìn)行描述，又或者說(shuō)，此時(shí)所有已知的理論都失去了意義（這正是奇點(diǎn)出現的原因之一）。

由此可見(jiàn)，在遙遠的過(guò)去，當宇宙在處于奇點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，可觀(guān)測宇宙的體積是非常小的，甚至比質(zhì)子還要小得多，但需要知道的是，可觀(guān)測宇宙其實(shí)是指我們人類(lèi)能夠觀(guān)測到的宇宙范圍，它只是宇宙的一部分而已。

那么問(wèn)題就來(lái)了，當宇宙在處于奇點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，整個(gè)宇宙有多大呢？要回答這個(gè)問(wèn)題，我們需要知道現在的宇宙有多大。

根據宇宙學(xué)原理，在宏觀(guān)的尺度下，在宇宙中任意一個(gè)位置上觀(guān)測，所觀(guān)測到的物理規律以及物理量都是相同的，而根據已知的觀(guān)測數據，宇宙的曲率應該是無(wú)限趨近于零，這就意味著(zhù)，現在我們所看到的宇宙，很可能是無(wú)限大。

正如前文所言，“大爆炸宇宙論”中的奇點(diǎn)出現在大約138億年前，這是一個(gè)有限的時(shí)間，很明顯，在有限的時(shí)間里，一個(gè)無(wú)限大的物體無(wú)論怎么收縮，也不可能收縮成一個(gè)有限的體積。所以一個(gè)合理的推測就是，如果現在的宇宙是無(wú)限大的，那么處于奇點(diǎn)狀態(tài)時(shí)的宇宙也是無(wú)限大。

另一方面來(lái)講，一個(gè)無(wú)限大的物體，是沒(méi)有“外面”這個(gè)概念的，所以在這種推測成立的情況下，我們也可以進(jìn)一步推測出，處于奇點(diǎn)狀態(tài)時(shí)的宇宙，根本就沒(méi)有“外面”可言。當然了，這只是根據現有的觀(guān)測數據以及相關(guān)理論給出的一種推測，期待隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展，未來(lái)的我們能夠找到更好的答案。

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