好多东谈主一提到天地大爆炸，脑子里第一反映即是“一个小点点炸了，然后有了我们的天地”，紧接着就会问：那这个小点点（奇点）外面是什么？是另一个天地？照旧一派虚无？

我敢说，岂论你是偶尔刷到天地科普的吃瓜众人，照旧稍许懂点天文的神往者，简直王人被这个问题困扰过。毕竟我们生活在一个有“表里”之分的寰宇里，桌子有内部外面，屋子有内部外面，就连一个小玻璃球王人有内部外面，是以下意志就会以为，奇点也应该有“外面”，对吧？

但今天我要告诉你，这个问题自己，可能就问错了。不是我专门抬杠，而是我们被我方的日常剖析给“恐吓”了——天地大爆炸和奇点，根蒂不是我们设想中那种“有固定位置、有表里之分”的东西。

先给众人一个最直白的论断：当代主流科学表面里，根蒂莫得“奇点外面”这个说法。

不是科学家偷懒不想解释，而是这个问题自己，就超出了现存科学的限制，以至超出了我们东谈主类的剖析材干。天然，这话不是说我瞎编，而是科学家们估量了几十年，临了得出的共鸣——说白了即是“不知谈”，但这个“不知谈”，比我们普通东谈主的“不知谈”要更有含金量。

最初，我们先检阅一个最大的误区：奇点不是某个空间上的“小点点”，天地大爆炸也不是从某个“中心点”炸开的。

好多科普为了让众人好交融，王人会说“天地发祥于一个体积无限小、密度无限高、温度无限高的奇点”，包括我以前也这样说过，但其实这是一种不严谨的常常说法，很容易让东谈主污蔑成“奇点是天地的中心点，爆炸之后物资向四周扩散”。

着实的情况是，奇点根蒂不是一个“空间上的点”，它更多是一个数学上的见解——浅薄说，即是现存数学和物理器具，根蒂无法处理、无法界说的一个“额外现象”。

举个你们王人能听懂的例子：我们学过一个函数f(x)=1/x，当x等于0的时候，这个函数的值是无限大，但“无限大”在数学里不是一个具体的、有明确界说的数，是以x=0这个点，即是这个函数的“奇点”。

放到天地大爆炸里，奇点即是这样一个“数学上的死角”：当我们用现存的物理定律（比如广义相对论）去回溯天地的畴昔，回溯到138亿年前的某个蓦然，系数的物理量王人会变得无限大——密度无限大、温度无限大、体积无限小，此时广义相对论就透澈失效了，再也无法解释接下来发生的事情，这个“失效的蓦然”，即是我们所说的奇点。

你可能会懵逼：什么叫物理定律失效？浅薄说，即是我们当今掌抓的系数科学常识，在阿谁蓦然王人岂论用了，就像你用一把尺子去量一个无限小的东西，尺子自己就失去了意念念。

是以，奇点不是一个“存在于某个场所的点”，而是一个“现存科学无法解释的现象”。

那这个“现象”是怎样被发现的呢？这就要提到上世纪20年代的一个枢纽东谈主物——好意思国物理学家哈勃，号称“天地推广的发现者”。

哈勃那时作念了一个很浅薄的实验：他用千里镜不雅测远方的星系，发现了一个很反常的情愿——那些远方的星系，尽然王人在隔离我们地球，况且距离地球越远的星系，隔离我们的速率就越快。

就像你站在一个气球中间，气球吹大的时候，你会发现气球名义的系数点，王人在隔离你，况且离你越远的点，退得越快。

这个发现那时恐慌了系数这个词物理学界，因为按照经典物理的念念路，天地应该是静止的，怎样会一直推广呢？自后用他的广义相对论，结合哈勃的不雅测效劳，作念了一个斗胆的推断：淌若我们把时辰“倒放”，也即是让天地从当今的推广现象，反过来减轻且归，那么在有限的时辰里，天地一定会回到一个极度密集、极度高温的现象——这个现象，即是我们所说的奇点。

这里再强调一遍：我们说“体积无限小”，其实指的是“可不雅测天地”在阿谁蓦然的现象。好多东谈主不知谈，可不雅测天地和系数这个词天地，根蒂不是一趟事。可不雅测天地，即是我们当今能用千里镜看到的系数鸿沟，或者是930亿光年，而系数这个词天地的着实大小，比可不雅测天地大得多得多。

为什么我们看不到系数这个词天地？

因为天地推广的速率，超越了光速。

把柄爱因斯坦的相对论，光速是天地中信息传播的最快速率，那些超出可不雅测天地鸿沟的部分，它们发出的光，恒久王人到达不了地球——也即是说，那些场所关于我们来说，恒久是未知的，以至不错说，关于当今的东谈主类来说，莫得任何现实意念念。

你可能会问：那着实的天地到底有多大？谜底是：不知谈，但把柄刻下的科学不雅测和表面推断，着实的天地很可能是无限大的。

这个说法又会让好多东谈主困惑：无限大的天地，怎样可能减轻到一个“无限小”的奇点呢？其实很浅薄，无限大的天地，岂论怎样减轻，王人不可能减轻成一个“有限大小”的点，但它不错“合座减轻”——就像一派无限大的海面，系数的海水王人在向中间累积，但因为海面自己是无限大的，是以恒久也汇不成一个具体的“水点”，但每一个场所的海水，王人会变得越来越密集。

而天地大爆炸，并不是“一个点炸开”，而是系数这个词天地的“合座推广”——也即是说，天地中的每一个点，王人在同期推广，莫得中心，也莫得边际。就像刚才说的气球，气球名义的每一个点，在吹大的时候王人在互相隔离，不存在“哪个点是中心”的说法。

搞明晰了奇点和天地大爆炸的基本见解，我们再来说说，天地大爆炸蓦然的三个枢纽阶段——这三个阶段，能帮我们更好地交融，为什么“奇点外面”这个问题莫得意念念。

第一个阶段，电弱期间，发生在大爆炸之后的10的负32次方秒。这个时辰短到什么进程？我给你们举个例子：你眨一下眼睛，或者是0.1秒，而10的负32次方秒，即是0.1秒的10的31次方分之一——短到你根蒂无法设想，短到现存仪器王人无法测量。

在这个阶段，可不雅测天地的大小，只相称于一粒沙子那么大，温度高到离谱，或者是10的28次方度——什么见解？我们当今的太阳中枢温度，或者是1500万度，而这个温度，是太阳中枢温度的10的21次方倍，也即是1万亿亿倍。

这样高的温度下，有一个很枢纽的事情：希格斯场还莫得主张赋予基本粒子“静质地”。浅薄说，即是系数的基本粒子，比如电子、夸克，王人是“莫得分量”的，它们只不错光速翱游，况且此时的弱互相作用和电磁力，照旧销毁成了一种力——电弱力，这亦然这个阶段被称为“电弱期间”的原因。

值得一提的是，这个阶段的物理法例，我们东谈主类照旧掌抓得相比完善了。科学家们以至不错在大型粒子对撞机里，模拟出这个阶段的温度和能量，用来考证电弱力的表面——也即是说，从这个阶段开动，我们的科学常识是管用的。

第二个阶段，大长入期间，发生在大爆炸之后的10的负36次方秒，比电弱期间还要早，还要瞬息。这个阶段的温度更高，达到了10的27次方度，天然比电弱期间低了一个数目级，但依然是我们无法设想的高温。

在这个极点高温下，强互相作用也会和电弱力销毁在沿路——也即是说，天地华夏本的四种基本作用劲（引力、强互相作用、弱互相作用、电磁力），此时照旧销毁成了三种力。科学家们一直在估量这三种力的销毁法例，这即是所谓的“大长入表面”。

但这里有个窘态的问题：我们当今无法考证这个表面。因为要模拟大长入期间的温度和能量，需要的粒子对撞机，能量要达到现存对撞机的1000亿倍——这是什么见解？现存起初进的大型强子对撞机，能加快粒子到接近光速，而要达到大长入表面需要的能量，我们刻下的手艺根蒂作念不到，以至有科学家认为，用粒子对撞机考证大长入表面，可能根蒂即是一条死巷子。

第三个阶段，普朗克期间，发生在大爆炸之后的一个普朗克时辰，也即是10的负43次方秒——这是东谈主类刻下能界说的最短时辰，再短的时辰，就无法用现存数学和物理器具刻画了。这个阶段的可不雅测天地，只须普朗克长度那么大，或者是10的负35次方米，比电子还要小得多得多。

在这个阶段，广义相对论预言，天地中的四种基本作用劲，会完全销毁在沿路——也即是说，引力、强互相作用、弱互相作用、电磁力，变成了一种力。但问题来了，广义相对论是用来刻画宏不雅寰宇（比如星系、天地）的表面，而量子力学是用来刻画微不雅寰宇（比如原子、粒子）的表面，这两个表面在普朗克法子下，会发生严重的冲突，根蒂无法兼容。

这就意味着，我们现存的物理表面，在普朗克期间透澈失效了——这亦然奇点的中枢所在：不是我们不想解释，而是我们的器具不够用。要治理这个冲突，亚搏体育就需要一种更高档的表面，也即是“量子引力表面”，也叫“万有表面”，而刻下最有竞争力的，即是超弦表面。

说到这里，你应该能显着：所谓的奇点，其实即是“现存物理学的奇点”，是现存科学常识无法波及的“死角”。就像我们用一把普通的尺子，恒久量不出原子的大小一样，我们用现存的物理表面，也恒久无法解释奇点的本色。但这并不虞味着奇点是“好意思妙不可知”的，跟着新的物理表面出现，这个“死角”很可能会被冲破，奇点也会随之“灭亡”——就像当年牛顿的经典力学无法解释光速不变，而爱因斯坦的相对论出现后，一切王人变得合理了。

还有一个枢纽点：天地大爆炸表面，本色上只是一个“假说”。它不是科学家凭瞎设想出来的，而是把柄天地推广、天地微波配景辐照等不雅测情愿，推断出来的天地畴昔的一种现象。但这个表面自己，并莫得告诉我们“大爆炸为什么会发生”“大爆炸之前是什么现象”，更莫得告诉我们“奇点外面是什么”。

要回应这些问题，就需要新的表面、新的假说，其中最被认同的，即是量子场论。可能有东谈主一听到“量子场论”就以为头疼，以为太复杂，其实无谓怕，我用最直白的话给你们解释，保证你们能听懂。

量子场论，浅薄说即是把量子力学、狭义相对论和经典场论结合起来的一种表面，当今照旧宽泛愚弄在粒子物理学和凝华态物理学中。

它的中枢不雅点是：天地中根蒂不存在完全的“无”，而是充满了多样“场”，这些场就像一派看不见、摸不着的“海洋”，遍布系数这个词天地。

每一种基本粒子，王人对应着一种场——比如电子对应电子场，中微子对应中微子场，希格斯粒子对应希格斯场。这些场平时王人处于一种踏实的“基态”，就像一派冷静的海面，而当这些场受到“引发”时，就会繁衍出对应的基本粒子——就像海面被风吹起，溅起的水花，即是粒子。

按照量子力学的不细目性旨趣，这些处于基态的场，并不是完全静止的，它们总会随机受到引发，产生出多样基本粒子，这个经由即是我们常说的“量子涨落”。

平时我们看不到这些粒子，因为它们大多会在蓦然产生，又蓦然湮灭，就像水花溅起来之后，连忙又落回海里，不留踪迹。

但量子寰宇的神奇之处就在于：只须时辰满盈短，就不错发生任何随机事件。这意味着，在满盈长的时辰里，总会有一次“额外的量子涨落”——那些被引发出来的基本粒子，莫得蓦然湮灭，而是不断招引、不断推广，最终酿成了我们当今的天地。

这里要矜重一丝：量子寰宇里，莫得我们宏不雅寰宇里“明确的时辰见解”。你不错常常地交融为，量子寰宇里的“刹那间”，就相称于我们宏不雅寰宇的“永恒”。是以，天地一开动那种“多样场交汇在沿路的依稀现象”，只须时辰满盈长，就一定会随机涨落出我们的天地——况且不单是是我们的天地，还会有其他无限多个天地。

为什么会有无限多个天地？

因为量子涨落是完全随机的，就像你抛硬币，可能抛出正面，也可能抛出反面，以至表面上可能抛出遍及种效劳。量子涨落既然能涨落出我们这个天地，就一定能涨落出其他天地，每个天地的物理定律可能王人不一样——有的天地可能莫得光速适度，有的天地可能莫得引力，有的天地以至可能莫得时辰和空间。

用这个表面来解释奇点和“奇点外面是什么”，就很浅薄了：所谓的奇点，其实即是量子涨落产生的“一个水花”，而奇点“外面”，即是其他遍及个“水花”，也即是其他遍及个天地。那些天地和我们的天地，就像大海里的遍及滴水珠，各自寂寥，又共同存在于那片“场的海洋”里。

说到这里，你慑服还会追问：淌若量子场论是对的，那么那片“场的海洋”，也即是天地一开动的依稀现象，又是怎样来的？

送你三个字：不知谈。

真是不知谈，不光我这个普通科普作家不知谈，全寰宇最顶尖的科学家也不知谈。不是我们偷懒，而是我们的剖析有局限性——这种局限性，来自于我们东谈主类的感官、我们的大脑，还有我们生活的四维时空。

举个最直不雅的例子：我们东谈主类的感官，就像一台“劣质接收器”，只可接收有限的信息。我们的眼睛只可看到波长在380-760纳米之间的可见光，超越这个鸿沟的紫外线、红外线、伽马射线，我们王人看不到；我们的耳朵只可听到20-20000赫兹的声息，低于这个鸿沟的次声波、高于这个鸿沟的超声波，我们王人听不到。

我们的大脑，就像一台“苟简的处理器”，每秒能接收的信息量超越1000万比特，但推行能处理的，只须100比特傍边，剩下的99%以上的信息，王人会被大脑自动筛选掉——大脑筛选信息的独一模范，即是“对糊口有效”，而不是“着实”。就像我们看东西，大脑只会关心对我们有遏制的猎物、天敌，而忽略那些无关的细节。

更弊端的是，我们生活在四维时空里（三维空间+一维时辰），我们的系数剖析，王人是建造在这个基础上的。但天地的本色，很可能远远超出四维时空——比如超弦表面就认为，天地有11个维度，而我们只可感知到其中的4个。就像一只生活在二维平面上的蚂蚁，恒久无法交融“高度”这个见解，我们也恒久无法交融超出四维时空的东西。

还有一个我们固有的念念维误区：万事万物王人必须有一个“开始”。好多东谈主之是以会问“依稀现象怎样来的”，即是因为我们风俗了“因果律”——有因必有果，有果必有因。

比如，桌子是木职业念的，木工是父母生的，父母是祖父母生的，我们不错一直追问下去，但最终，一定会走进死巷子。

为什么会走进死巷子？

因为我们默许了“万事必有开始”，但大天然并莫得这个章程。莫得任何一条物理定律说，天地必须有一个“开动”，它可能一直就存在，莫得开始，也莫得非常。就像我们问“圆周率的尽头是什么”，自己就莫得意念念，因为圆周率是无限不轮回少许，根蒂莫得尽头；雷同，天地的发祥，可能也莫得“开始”，是以追问“依稀现象怎样来的”，自己即是一个莫得意念念的问题。

这里不错用卡尔萨根一个驰名的比方，帮众人交融这种“意外念念的追问”——

你说：“我家车库里有一条会喷火的龙！”

我问：“真是吗？能让我望望吗？”

你说：“很缺憾，这条龙是隐形的，你看不到，只须我能看到。”

我又问：“那它会喷火，车库里的温度会不会升高？我不错测一测。”

你说：“不成，它喷的是冷火，不会升高温度，但它如实存在。”

我再问：“那我往车库里喷漆，龙身上总会沾上油漆，这样就能看到它了吧？”

你说：“不成，它的鳞甲沾不上任何东西，你照旧看不到，但它真是存在。”

看到了吗？岂论我提议什么考证门径，你王人能找到意义反驳，最终我恒久无法证明这条龙不存在，也无法证明它存在。这种“无法证伪”的说法，在科学上即是莫得意念念的，这即是奥卡姆剃刀旨趣：如无必要，勿增实体。

我们盘问“奇点外面是什么”，其实和盘问“车库里的隐形龙”是一样的。因为我们的剖析被截止在可不雅测天地内，我们追思的物理定律，也只适用于我们的天地，那些超出可不雅测天地、超出我们剖析的东西，我们无法不雅测、无法考证，盘问它们，除了闲适意思心，莫得任何现实意念念。

天然，这并不是说科学是全能的，也不是说我们恒久无法交融这些问题。科学只是东谈主类剖析天地的一种格式，除了科学，还有玄学、宗教、神学等格式——玄学在逻辑上自洽，神学是主不雅信仰，它们王人能给我们一些谜底，但这些谜底，无法用科学来考证。

而东谈主类文静的跳跃，即是不断突破剖析局限的经由。从古东谈主认为“地球是天地的中心”，到哥白尼提议“日心说”；从牛顿的经典力学，到爱因斯坦的相对论；从量子力学的出生，到超弦表面的探索，我们一直在冲破固有的念念维桎梏，一直在向天地的本色聚会。

无意有一天，我们能突破四维时空的管理，能找到量子引力表面，能信得过交融奇点的本色，到阿谁时候，“奇点外面是什么”这个问题，可能会有一个明确的谜底。但当今，我们能作念的，即是收受“不知谈”，然后不断探索——这即是科学的魔力，它不假装我方无所不知，而是冷静承认我方的局限，然后一步步去突破。