广义相对论 霍金理论系列之一：奇性定理( 二 )
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三种二维化的弗里德曼宇宙模型
宇宙大爆炸模型
【 广义相对论|霍金理论系列之一：奇性定理】但随着美国天文学家哈勃发现了远方星系随距离增加的红移现象，物理学家据此得出宇宙正在膨胀。40年代末，弗里德曼的一个学生，美籍俄裔物理学家乔治·伽莫夫据此提出了热大爆炸模型，并随后预言了宇宙背景辐射，宇宙背景辐射最终在70年代被证实。而热大爆炸模式回推同样会在t=0处出现宇宙奇点。
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宇宙大爆炸
初始条件
在广义相对论的各种解里，奇点似乎是不可避免的，但是爱因斯坦的反对依然非常有力——在所有解里，初始条件都需要精确设置。比如史瓦西解需要严格的球对称，弗里德曼解则需要物质分布均匀和各向同性……
最早尝试证明奇点在一般条件下也必然存在的是英国数学家彭罗斯，不过后来他被霍金带歪了，成了一位物理学家……他在遇见霍金之前已经证明了任何足够质量的天体在引力坍缩后都必然产生奇点，不需要特殊的初始条件，我们可以把这种坍缩产生的奇点称为时间的终点。
霍金在了解彭罗斯的证明后认为，如果把彭罗斯的引力坍缩过程反过来，变成膨胀过程，则所有宇宙膨胀过程都必然始于一个奇点。也就是弗里德曼的所有模型，当然包括伽莫夫的宇宙大爆炸模型都必然始于一个奇点！我们把这种奇点称为时间的起点。而奇点的出现只需要很普通的条件：1、广义相对论是正确的，2、宇宙包含了我们现在看到的这么多物质。
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不同的膨胀宇宙都必然始于奇点
新的希望
奇点的出现预示着宇宙必然有一个开端，并且预示着我们无法了解宇宙大爆炸是因何发生的。因为奇点处所以的物理规律都失效了，我们无法对奇点作出任何推论和预言。它同时预示着广义相对论是不完备的，因为它预言了自身的失效。
现有理论的矛盾也是着新物理诞生的机遇，科学家开始尝试把量子力学引入广义相对论，学界称这种尚未成形的理论为量子引力理论，它将消去广义相对论的所有奇异性，也就是奇性疑难将在量子引力理论下不复存在。我们期待这新物理理论的诞生吧！
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