宇宙是什么?宇宙之外有颜色吗?奇点从何而来?是凭空创造出来的吗?
宇宙只是人类正在了解的一件事。但它孕育了一切,并以一套完善的规则运行。但我们只能以光的形式去理解,所以我们还不知道90%以上。按照现在的情况,宇宙是无限的,没有边界。
在广义相对论中,奇点的研究是一个重要的课题,它不仅是能量条件最早的应用之一,也是广义相对论中整体方法的一个例子。在能量条件介绍的引言中提到,广义相对论的经典解,如史瓦西解,都是奇异的。这些奇点中的一部分——比如史瓦西解中的r = 2m——可以通过坐标变换消除,所以不代表物理奇点。而有些奇点——比如史瓦西解中的r = 0——就是真正的物理奇点。显然,在奇点的研究中,真正的物理奇点才是感兴趣的对象。奇异
奇点显然是时空结构具有某种病态行为的时空点。但是稍微推敲一下,你会发现这个说法有很多问题。首先,“病理性”是一个非常模糊的概念。病理性自然是一种怎样的自然?显然,它需要精确。其次,广义相对论和其他物理理论有一个很大的区别,就是其他物理理论都是以一个背景时空的存在为前提的。所以,如果那些理论中存在奇点,比如电磁理论中点电荷所在的场强奇点,那么这个奇点在背景时空中的位置就可以被清晰地识别出来。但是广义相对论描述了时空本身的性质。所以一旦广义相对论出现奇点,往往意味着时空本身的性质无法定义。另一方面,物理时空被定义为具有洛伦兹度规的四维流形,在每一点都具有良好的性质。所以物理时空从定义上来说没有奇点,换句话说,物理时空不存在奇点。由于物理时空中不存在奇点,自然可以说任何时空点都是奇点,因此无法将奇点定义为具有时空结构病态性质的时空点。即便如此,史瓦西解是奇异的这一显而易见的事实是不可否认的,所以关键是要找到一个合适的奇异性定义。如果有不完全的非空间测地线,则时空流形有奇点。这是大多数广义相对论文献采用的奇点定义。这种非空间测地线不完全的时空简称为非空间测地线不完全时空。