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什麽是奇點?

在廣義相對論中,由於時間和空間在公式中的表達方式,實際上可以談論時間的創造。麻煩的是,在經典理論中,當空間和時間“開始形成”的時候,真正的點本身就是數學中的奇點,數學是失敗的,所以它不能給妳壹個創造的理論。傳統宇宙學妳能說的是,有很多不同的可能宇宙,都符合愛因斯坦的方程。我們碰巧生活在這個宇宙中,這純屬偶然。妳不能給出任何理由——甚至原則上也不能。妳能說的只是壹個條件句:如果宇宙此刻處於這種狀態,那麽它在稍後的某個時刻也會處於那種狀態。它是條件類型的演變。

然而,當妳談論虛擬時間時,有壹種奇怪的可能性,即“現在”並不壹定要有壹系列過去的時刻。如果我們從現在的時刻回到過去,在很長壹段時間內,壹切都會完全正常,即使是在虛擬的時間裏。只要妳利用這個現象學的時間,看起來就像是回到了過去。

但隨著妳回過頭去,越來越靠近傳統實時圖像中的原點,妳會發現時間的本質在發生變化,復雜或想象的東西變得越來越有分量。最後,經典理論中應該是奇點的東西被抹平了,妳就得到這張美麗的圖片,這些宇宙創造的碗狀圖像。沒有起點,只是某種平滑的形狀。

哈特爾和霍金發現的是,如果妳假設虛擬時間中宇宙過去的歷史圖像都是與我們現在的宇宙剛好壹致的可能形狀,並且妳或多或少地用傳統的量子力學來解釋它們,至少在原理上,妳會得到整個宇宙唯壹的波函數。

這樣,妳就得到了這幅沒有過去的美妙畫面,宇宙根本不是來自於什麽。因為是自洽的數學結構,所以妳真正能說的就是宇宙存在。與從某壹點創造出的宇宙圖景不同,這個宇宙沒有過去,因為裏面什麽都沒有。

這樣看來,宇宙由“無”而生的說法,其實有點用詞不當;這是對“無”字的誤用。這不僅僅意味著宇宙出現在壹個空無壹物的空間。妳可能會稱這個空間為“虛無”:因為連創世事件都不存在,根本就什麽都沒有!

在這些理論中,動詞過去式的使用變得不合適。當然,時態是在人們相信實時的情況下建立的。可惜我們沒有壹種語言形式來表達虛擬時間中的時態。所以從這個意義上來說,說“從無到有”肯定是誤導。適用於這種在先存時間突然出現的宇宙圖像,但並不是對哈特爾-霍金狀態的恰當描述。

[人名]斯蒂芬·霍金 (理論物理學家、宇宙學家及作家)

為了預測宇宙是如何開始的,人們需要在時間開始時也能成立的定律。真實時間只有兩種可能:要麽時間回到無限,要麽時間在奇點有個開始。人們可以把真實時間想象成從大爆炸到大擠壓的壹條直線。然而,人們也可以考慮與真實時間成直角的另壹個時間方向。這叫做時間的虛方向。在時間的假想方向上,不需要任何形成宇宙起點或終點的奇點。

在虛擬時間裏,沒有科學定律失效的奇點,也沒有人們需要向上帝乞求的宇宙邊緣。宇宙既沒有被創造也沒有被毀滅。是存在。

也許虛時間真的是真實時間,我們所謂的真實時間只是我們的想象。宇宙有始有終。但在虛時間裏,沒有奇點,也沒有邊界。因此,也許我們所說的虛時間真的更基本,而我們所說的真實時間只是我們發明的壹個想法,用來幫助我們描述我們認為宇宙是什麽樣子的。