关于宇宙的起源，我们平时听得最多的应该就是“大爆炸理论”（The Big Bang Theory），我们一般都会将其理解为，一个体积极小、密度和温度都极高的奇点，在137亿年前发生了无与伦比的爆炸，并在随后的膨胀过程中渐渐演化成了现在的宇宙。

“大爆炸理论”是目前科学界认同度最高的理论，但要让我们去理解这个理论却并不容易，其中最让人困惑的就是，137亿年前，宇宙大爆炸时的奇点到底有多小？奇点的外面是什么？今天我们就来讲一下。

奇点这个概念来自于数学，它是指让数学表达式没有意义的点，比如说在 f(x) = 1/x 中，“x = 0” 就是这个数学表达式的奇点。因此我们也可以将数学中的奇点理解为，一个在数学中无法处理的点，同样的道理，所谓宇宙大爆炸时的奇点，其实是指在物理学中无法处理的点。

人们长期以来对宇宙的观测数据表明，宇宙是处于一个加速膨胀的状态，科学家根据这一现象，利用现有的物理理论对其进行时间回溯，试图从中找到关于宇宙的一切答案。那么现在的科学家已经将宇宙回溯到哪个时间段了呢？答案就是宇宙大爆炸后的 10^-43 秒（普朗克时间）。

科学家将大爆炸后的 10^-43 至 10^-35 秒这段时间，称为“大统一年代”（Grand Unified Era），这个时间段里，宇宙的温度高达 10^27 至 10^32 开尔文，在如此高的温度下，除了引力之外的三种基本力（强力、电磁力以及弱力）是全都合并在一起的（这符合现代物理学中相关理论的描述，并已在实验中得到部分验证）。

非常遗憾的是，“大统一年代”就是现代物理学的相关理论能够描述的极限了，因为在大爆炸后的 10^-43 秒之前，整个可观测宇宙都在普朗克长度（约为 1.6 x10^-35 米，现代物理学意义的最小长度）以下，根据广义相对论的预言，在这样的尺度下四大基本力会合而为一，然而现在并没有任何的理论能够合理地描述这一现象。

简单地讲，就是在回溯宇宙的过程中，现代物理学的解释是有一个极限的，而这个极限所描述的点，就是宇宙大爆炸的奇点。因此我们可以清楚地看到，宇宙大爆炸的奇点不是位于空间中的一个点，而是宇宙在过去的时间里所处的一个状态。有了以上的认识，我们就可以来回答上述的两个问题了。

一、宇宙大爆炸时的奇点到底有多小？

科学家回溯宇宙的过程，就好比将一部影片倒着播放，我们可以将其理解为，宇宙在以一定的速度在缩小，这个过程一直持续到137亿年前宇宙大爆炸的那一刻。我们从中得到了两条重要的信息，第一是这个过程的时间是有限的，第二是在这个过程中宇宙缩小的速度也是有限的。

另外需要注意的是，我们并不能“看”到宇宙的全部，只能“看”到其中的一部分，我们将这一部分称之为“可观测宇宙”。好的，现在我们来做一个简单的推理：一个以有限的速度不停缩小的物体，在有限的时间内，其体积必定不会是“无限小”，而应该是“有限小”。

同样的道理，不管可观测宇宙缩小到什么程度，它必定会有一个“有限小”的体积。这个体积有多小呢？前面我们已经知道了，宇宙处于奇点的状态时，整个可观测宇宙的尺度是在普朗克长度以下的，可以看到这是一个小得难以想象的体积，但我们不能就此下结论，认为宇宙处于奇点的状态时，体积就是极小的。

因为可观测宇宙只是整个宇宙的一部分，在可观测宇宙之外，仍然有着其他的存在，事实上，我们必须将这所有的一切全包括进来，才能称之为宇宙。那么宇宙有多大呢？按照目前我们对宇宙的认知来看，宇宙是无限大的。换句话说，就是宇宙是由无限个像我们这样的“可观测宇宙”组成。

当宇宙处于奇点的状态时，实际它还是由无限个“可观测宇宙”组成，虽然此时它们的体积极小，但是它们的数量却是无限的。那么一个由无限个体积极小的“可观测宇宙”组成的宇宙，它的体积有多大呢？答案当然是无限大！

处于奇点状态的宇宙，这里我们可以粗略地将其称为“宇宙大爆炸”时的奇点，因此我们可以得出一个结论，即：137亿年前，宇宙大爆炸时的奇点，其体积依然是无限大的。

二、奇点的外面是什么？

得出了“宇宙大爆炸时的奇点无限大”的结论以后，这个问题就可以给出合理的解答，即：对于一个无限大的物体来讲，根本就没有“外面”可言。

最后总结一下，“大爆炸理论”是科学家根据现在观测到的现象，通过时间回溯的方式推测出的一个理论，然而当时间回溯到所谓的“宇宙大爆炸”那一刻，现有的物理学就再也无法描述之前发生的事情了，于是奇点就出现了。也许在不久的将来，科学家会找到一种新的理论，能够完美地解决目前的困境，到那个时候，这个奇点自然也就不存在了。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见`

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