《时间简史》解读(3)

科学家们发现，在弗里德曼宇宙模型中，如果把时间往前推，宇宙就会收缩，如果一直倒推到150亿年前，所有的星系之间的距离，就会变成0，就好像是整个宇宙，被紧紧的挤压成了一个点。
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，我们很难直观地去想象这是个什么东西，但是通过数学计算我们可以知道，奇点的体积无限小，弯曲程度无限大，密度无限大，引力也是无限大的。
这里有很多的无限小无限大，但是数学，其实是没有办法真的处理无限小和无限大的计算的，这就意味着，虽然弗里德曼宇宙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所有物理理论，在奇点这个地方，都失效了。
所以霍金教授说，奇点的出现，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，它就失效了。
明白了奇点是什么，我们来看看霍金教授在这个研究过程中，做出了怎样的贡献？他，又是怎样看待奇点的呢？
在奇点这个理论刚被提出来的时候，并不是所有的物理学家都认同这个说法，据霍金教授说，爱因斯坦自己，都不太相信这个说法，爱因斯坦认为，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。
但是霍金教授在读到了彭罗斯教授的一些相关研究的时候意识到，奇点理论应该是成立的。
经过几年的努力，霍金教授和彭罗斯教授一起，用严谨的数学方法证明，如果广义相对论是正确的，而宇宙中确实有我们观测到的那么多恒星，星系等物质，那么宇宙在很久以前，一定是诞生于一个奇点之中。这个奇点，就是宇宙的开端。
这个理论，现在被称为彭罗斯—霍金奇点定理。
有很多人一开始不愿意接受霍金教授的这个研究结论，因为他们不喜欢宇宙有一个开端的说法，还有的人认为，这个结论违反了科学决定论，糟蹋了完美的广义相对论，但是没办法，因为霍金教授并不是信口开河，他是脚踏实地，用数学计算，证明出这个结果的，数学不会骗人，而人也不能跟数学定律辩论。
所以现在，不管是喜欢还是不喜欢，几乎所有的物理学家都承认，我们的宇宙，的确是诞生在一个奇点之中的。
我们复习一下，前面讲的是霍金教授和彭罗斯教授证明的奇点定理是什么。
在二十世纪之前，人们都认为宇宙是静止的，直到科学家发现，绝大多数恒星都在远离地球而去，人们才意识到宇宙是在持续膨胀的。科学家们在研究膨胀的宇宙模型的时候发现，在150亿年前，所有的星系之间的距离都是0，宇宙在当时是一个体积无限小，弯曲度，密度，引力无限大的奇点，霍金教授和彭罗斯教授的贡献就在于，他们用严谨的数学方法，证明了，如果广义相对论是正确的，那么宇宙就必然诞生于这样一个奇点。这就是，宇宙的开端。