奇点定理认为物理时空一定有奇点-时空奇点不可避免

在宇宙展开的宏大画卷中，奇点这个词就像是一群突然炸开的火花，照亮了黑洞中心与宇宙大爆炸起点这两个最黑暗的角落。科恩回忆说，他一启动也没搞懂“奇点”究竟是个啥，直到他看到那张图，那一瞬间他就明白，这是连空间和工夫本身都被压缩到一个点上了，所有物理定律在这里都彻底卡住了，再也跑不掉了。
这种感觉不好受，出于这意味着我们那会儿认定的数学和物理理论，在某个极端的尺度下，全都失效了，连“无限大”这个概念在这里都变成了现实。
不过，奇点实际上分好几种，一种是大爆炸那个跟其他恒星缩在一起的奇点，另一种是宇宙大爆炸之前那个可能存有的奇点，还有一种是黑洞中心那个把光都吸进去的奇点，前者是宇宙的起点，后者是宇宙的终点。 对于大爆炸那个奇点，大量人当作它就是个一般/平平的数学点，但科恩后来把它改成了更带点的形状。
要是把它画出来，那还不是一个点，而是一个球，并且这个球表面就连无限大。
你看，1929 年勒梅特和鲁姆克那篇论文里提到的那个点，表面半径是 10 亿公里，厚度是 20 亿公里，这厚度比 1929 年时的地球还要大俩倍不止。再往后推，1947 年的那个版本，厚度变成了 6 亿公里，别看比地球小多了，但这已经是无限大和有限小的混合体了，就像个包子，中间是稀薄的，外围是无限厚的。到了 1960 年，布里奇曼和霍金搞出个新方案，这个模型是个隧道，两头都是奇点，中间还烧着。
这就好比一个管子，两头是黑洞，中间是爆炸的。更妙的是，要是把这个管子拉长一点，变成一个隧道，那这个奇点就变成了一个隧道。
这就意味着，宇宙大爆炸不是从一个点突然爆发，而是从一个隧道里喷出来的。 这就让大量科学家认定，宇宙大爆炸实际上是个穿越隧道出生的小孩，只是爆炸只形成在隧道口那一瞬间，然后小孩往两边跑，中间就形成了我们看到的宇宙。自然，这只能解释一半。出于要是宇宙确实是一个隧道，那隧道里还有没有空间？要是空间是无限厚的，那宇宙是不是应当是个无限长的管子？但观测到的宇宙并不是这样，它看起来是有限大小的。
这说明，当空间变成无限大时，工夫还在那里，故此宇宙表面是有限大的。
这就像你爬山，别看山是无限长的，但你爬上去时，高度是有限的。
这意味着，物理时空的奇点，不只是一个点，它更像是一个被压缩的、无限厚的球体，要么是无限长的隧道，这是连空间和工夫一起被压扁了的结局。 说到黑洞中心那个奇点，情况就复杂多了，出于那里的物理量大到离谱，大到一般/平平公式都推不动。
比如卡鲁扎 - 克莱因理论里的那个质量，有 10 到 100 个忒阳质量，就算加上冷飕飕局部，总质量也得达到上万个忒阳质量。
这个质量大到离谱，大到啥程度呢？假设你是个忒阳，那它打了个转，转一圈就能回到起点，转两圈就回到原来的位置了。但这玩意儿不是忒阳，它是个黑洞，它是个黑洞里一个超级大的物体，质量上百万个忒阳，这就相当于把忒阳压缩成一个乒乓球那么小，比忒阳密度大两个量级。但这还不够，黑洞内部连“远处”都没法定义。在广义相对论的极限下，没有“远处”这种说法，没有“远”，没有“附近”，连“中间”这个概念都变得不清楚不清。你没法说你在黑洞的哪个方向，出于黑洞的半径是 0，没有一个方向能够区分。 更残酷的是，光连出脚都做不到。光在宇宙中跑得最快，但在黑洞视界内，就连光都被吸进去了。我在之前经历过一个实验，就是扔两个小球，一颗用绳子系着，一颗不用绳子。在引力的功能下，绳子系的那颗会先掉下去，出于它受重力大，惯性小；不用绳子的那颗会晃动，最终停下来。
这听起来挺科学，但想象一下把光换成绳子，放到黑洞视界里，会形成啥？引力把它拉得足不着，就像一颗子弹被弹射出去，但子弹依然受重力影响，它还是会被拉回来的。光也一样，它在视界内就像一颗被弹射出去的子弹，受引力影响，依然无法飞出去。
这如何可能？光明明是宇宙中跑得最快、任何东西都不能超越的速度。
要是连光都进不去，那还有啥东西能出来？这简直就是一个死循环。
要是连光线都进不去，那连信息都进不去，工夫还能持续流逝吗？要是工夫暂停了，那物理过程还能逆转吗？既然工夫暂停了，那因果律还能维持吗？ 这就引出了霍金热力学第二定律的难题。热力学第二定律说，熵一直增添的，能量会从高浓度地方流向低浓度地方。
要是黑洞连光都进不去，那它就能把光全体吸进去，把能量全体聚拢，最终形成一个“黑洞内部”的状态。
这听起来是放热，但霍金却认定这是吸热。
要是黑洞吸热，那它就能把宇宙里的所有能量都吸进去，最终形成一个“宇宙内部”的状态。但这又回到了原点，出于要是工夫暂停了，熵就暂停了增添，物理过程也就暂停了。
这就害得了一个悖论：要是工夫能够逆转，那热力学第二定律就不成立了；要是热力学第二定律成立，工夫就不能逆转。
这就像你在玩一个游戏，规则是工夫是能够倒流的，但你突然发现，要是工夫倒流，游戏规则就不存有了。
这就像你在玩一个没有规则的游戏，突然有人告诉你，这个游戏务必有规则，这就变成了另一个游戏。 事实上，霍金热力学第二定律只是广义相对论的一个近似模型，它在黑洞视界内并不适用。在视界内，物理量不只是是能量，还有动量、角动量、压强、温度什么的，这些量交织在一起，形成了所谓的“热力学第四维”。
这就像你试图把一堆乱七八糟的线理成一束，结局线乱得更了得。在这种维度里，能量不再是唯一的物理量，动量、角动量、压强、温度、密度什么的，都是同等关键的。当这些量都变得不清楚不清时，传统的物理图像就启动崩塌了。
这就好比你在做梦，梦里的物理法则都变了，梦境里的“能量”不再是能量，而是梦里的“感觉”。物理时空的奇点，就是这样一种状态，所有物理量都变得无比不清楚，连最根本的“哪儿是哪儿”都搞不清楚。 故此，当我们谈论宇宙大爆炸和黑洞中心时，我们实际上是在谈论一种特殊的物理状态。
这种状态不是数学上的毛病，而是物理实在本身的一种可能性。在宇宙大爆炸的时候，空间和工夫一起被压缩成一个奇点，所有的物理量都变得无限大。而在黑洞中心，所有的物理量也都变得无限大，连光都无法逃逸，连因果律都无法维持。
这种状态在广义相对论中是一个解，但在我们的物理实验中，我们就连连观测到这个解的机会都没有。我们只能在数学上寻找这个解，要么在理论上寻找这个解。就像我们在数学里造了一个机器人，但我们看不到它。
这种机器人就是物理时空的奇点，它是宇宙的起点，也是宇宙的终点。 自然，这可能不是唯一的解释。
或许奇点不是物理实在，或许它只是数学工具上的一个富余构造，就像我们在解数学方程时，发现了一个怪的解，但实际上并没有这个解存有。
要是奇点确实存有，那它到底是啥？是物理实在，还是只是是数学上的幻觉？目前还没有一个定论。我们只知道，当物理时空出现奇点时，所有的物理定律都失效了，我们再也无法用现有的工具去描述它。
这就像你试图用尺子去量一个黑洞的半径，结局发现尺子不够用，出于黑洞的半径是 0。
这就像你试图用语言去描述“无”这个概念，语言根本说不清楚。物理时空的奇点，就是这样一种超越了现有物理框架的存有，它提醒我们，宇宙深处藏着大量我们目前还无法理解的秘密，那些秘密可能隐藏在数学的深处，等待我们去解开。
直到有一天，或许有一天，当我们的理论发展到不再需求用到数学的时候，或许我们就能够真正理解，奇点究竟意味着啥。