宇宙大爆炸前的奇點到底有多大？

宇宙大爆炸理論認為，如今無邊無際的宇宙是由一個體積無限小，密度無限大的奇點爆發而來，那麼這個奇點到底有多大，或者說到底有多小呢，沒有人給出準確答案。但不少發貼子的網友給出了各種各樣形象的比喻，大致有這樣幾種說法：無中生有、極小極小接近於0、可以放入手掌中、一個不大的能量球等等。

前面兩種說法有點譜，後面兩種說法就離譜了，這是根本沒看過奇點理論常識的人，根本不具備參與討論資格。

宇宙大爆炸理論雖然有爭議，且近年來越來越多，但目前還是主流科學界認可的理論，因為這個理論比較精確的解釋了宇宙現狀。所以，我們就用這個理論來普及一下奇點知識。

早在1929年，埃德溫。哈勃作出了一個具有里程碑意義的發現，即不管你往哪個方向看，遠處的星系正急速地遠離我們而去。換言之，宇宙正在不斷膨脹。這意味著，在早先星體相互之間更加靠近。事實上，似乎在大約100 億至200億年之前的某一時刻，它們剛好在同一地方，所以哈勃的發現暗示存在一個叫做大爆炸的時刻，當時宇宙無限緊密。

1950年前後，伽莫夫第一個建立了熱大爆炸的觀念。這個創生宇宙的大爆炸不是習見於地球上發生在一個確定的點，然後向四周的空氣傳播開去的那種爆炸，而是一種在各處同時發生，從一開時就充滿整個空間的那種爆炸，爆炸中每一個粒子都離開其它每一個粒子飛奔。事實上應該理解為空間的急劇膨脹。" 整個空間" 可以指的是整個無限的宇宙，或者指的是一個就象球面一樣能彎曲地回到原來位置的有限宇宙。

根據大爆炸宇宙論，甚早期的宇宙是一大片由微觀粒子構成的均勻氣體，溫度極高，密度極大，且以很大的速率膨脹著。這些氣體在熱平衡下有均勻的溫度。這統一的溫度是當時宇宙狀態的重要標誌，因而稱宇宙溫度。氣體的絕熱膨脹將使溫度降低，使得原子核、原子乃至恆星系統得以相繼出現。

從1948年伽莫夫建立熱大爆炸的觀念以來，通過幾十年的努力，宇宙學家們為我們勾畫出這樣一部宇宙歷史：

大爆炸開始時 150－200 億年前，極小體積，極高密度，極高溫度。

大爆炸後10-43 （10的負43次方秒，後同）方秒宇宙從量子背景出現。

大爆炸後10-35 秒同一場分解為強力、電弱力和引力。

大爆炸後10-5秒 10 萬億度，質子和中子形成。

大爆炸後0.01秒 1000 億度，光子、電子、中微子為主，質子中子僅佔10億分之一，熱平衡態，體系急劇膨脹，溫度和密度不斷下降。

大爆炸後0.1 秒後 300億度，中子質子比從1.0 下降到0.61. 大爆炸後1 秒後 100億度，中微子向外逃逸，正負電子湮沒反應出現，核力尚不足束縛中子和質子。

大爆炸後13.8秒後 30 億度，氘、氦類穩定原子核（化學元素）形成。

大爆炸後35分鐘後 3億度，核過程停止，尚不能形成中性原子。

大爆炸後30萬年後 3000 度，化學結合作用使中性原子形成，宇宙主要成分為氣態物質，並逐步在自引力作用下凝聚成密度較高的氣體雲塊，直至恆星和恆星系統。

愛因斯坦的廣義相對論是用於描述宇宙演化的正確的理論。在經典廣義相對論的框架里，霍金和彭羅斯證明了，在很一般的條件下，空間－時間一定存在奇點，最著名的奇點即是黑洞里的奇點以及宇宙大爆炸處的奇點。在奇點處，所有定律以及可預見性都失效。奇點可以看成空間時間的邊緣或邊界。只有給定了奇點處的邊界條件，才能由愛因斯坦方程得到宇宙的演化。

空間——時間的具有無限曲率的一點。空間——時間，在該處開始、在該處完結。愛因斯坦說，時間和空間是人們認識的錯覺。時間是因為宇宙萬事萬物的變化，讓人們產生了時間的概念。在奇點處，隨著宇宙的誕生，開始有了變化，是宇宙的開始。

經典廣義相對論預言存在奇點，但由於現有理論在該處失效，也就是說不能用定量分析的方法來描述在奇點處有些什麼。我們可以想像，奇點是一種無形的、無限小的、很奇妙的存在。它還不是宇宙，卻是我們宇宙的初始和出處。作為一個世界的發生之初，它應該具有所有形成宇宙中所有物質的勢能，而這種勢能----正是我們所言的能量,我們可以想像，能量是一種無形的東西的，所以奇點是無形的。也就是說宇宙的奇點所具有的勢能是無形的，它只是一種很奇妙的存在而已.同時我們還可以想像,在某一點上宇宙奇點的這一勢能平衡被打破，於是乎能量便不斷轉換為物質，而經過若干年而形成了我們的宇宙---物質與能量的共生體。然而我們不能想像的出的是什麼東西引發了這一奇點勢能平衡的被破壞.奇點是沒有大小的「幾何點」，就是不實際存在的點。

所以，奇點只是存在於理論中，用現代方法是根本無法描述的，是無形的，我們只能說宇宙生成於一個奇妙的奇點。

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