《时间简史》—读书笔记导图分享(2)

爱因斯坦在得知这个观测结果后才发现，自己方程里加的那个宇宙常数，完全就是多余的，宇宙不是静止的，而的确就是在膨胀的。所以爱因斯坦后来说，宇宙常数是他一生中犯下的最大的错误。
2、奇点
发现了宇宙膨胀之后，科学家们就以爱因斯坦的广义相对论为基础，找出了一个新的模型，来描述这个膨胀的宇宙，这就是弗里德曼模型，因为它最早是一位叫亚历山大·弗里德曼的科学家提出的。
科学家通过计算就发现，在弗里德曼模型中，如果我们把时间往前推，那宇宙就会收缩，如果一直倒推到150亿年前，那么所有的星系之间的距离就会变成零，就好像是整个宇宙被紧紧地挤压成了一个点。这个点，就被称为奇点，它就是宇宙时空的开端。
奇点的性质非常特别，我们没办法直观地去想象这是个什么东西。但是通过数学计算可以发现，奇点的体积无限小，弯曲程度无限大，密度无限大，引力也无限大。但数学其实是没办法真正地处理无限大的计算的。
这也意味着，虽然弗里德曼模型是根据广义相对论提出的，但是包括广义相对论在内的理论，却都在奇点处失效了。奇点的出现就证明了，广义相对论也只是一个不完全的理论，因为在宇宙最开始的那一刻，它失效了，广义相对论本身崩溃。
在奇点这个理论刚被提出来的时候，很多人不喜欢这个说法。爱因斯坦自己都不太相信这个说法，他认为，如果我们把时间一直往前推，不同的星系也不会碰撞到一起，而是会恰好错开。
还有两位苏联科学家也试图证明，说奇点这个东西，可能只是一种小概率的特殊情况，在实际的宇宙中并不存在，在很久以前，不同的星系之间虽然的确靠得很近，但并不是刚好在同一个地方，所以也就没有什么奇点。
但霍金在读到了数学家罗杰·彭罗斯的一些研究后认为，奇点理论应该是成立的。经过几年的研究之后，他和罗杰·彭罗斯一起，利用严谨数学方法。
最后证明了，假定广义相对论是正确的，而且宇宙包含着我们观测到的这么多物质，则过去一定有过一个大爆炸奇点，这就是宇宙的开端。这个理论，就被称为“彭罗斯-霍金奇点定理”。
有些人一开始不愿意接受霍金的研究结论，因为他们不喜欢宇宙有一个开端的说法，还有些人觉得，这个结论违反了科学决定论，糟蹋了完美的广义相对论。
然而，人实在不能辩赢数学定理。所以我们的工作最终被广泛接受，现在几乎每个人都假定宇宙是从一个大爆炸奇点起始的。事实上在宇宙的开端并没有奇点——正如我们将要看到的，一旦考虑了量子效应，奇点就会消失。