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发表于 2018-10-28 19:52:57
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并不是,奇点在科学上只的是"使得方程没有意义"的点。
比如方程 y = 1/x 当 x =0时方程没有意义。 那么(0,0)这个点就是奇点。
其实就是这么简单,当然,我举的例子非常简单,方程越复杂,奇点越难找。尤其是三维 四维坐标下的复杂曲面方程。
当然,对于物理学来说,奇点具有一定的物理意义,主要是看这个奇点是哪个方程的奇点。
爱因斯坦广义相对论的主要方程,爱因斯坦场方便,是描述空间曲率和物质质量的空间分布关系。
本质上来说,爱因斯坦场方程是一个黎曼几何的时空方程。
当时空曲率趋近于无穷时,爱因斯坦场方程没有解。
所以曲率趋于无穷的那个点,就是爱因斯坦场方程的奇点。
但是,在这个点的周围,都不是奇点,爱因斯坦场方程是有解的,我们可以计算出这些点的引力性质。
通过计算我们得到这样一个结果,在奇点周围有一个半径为r何区域,这个区域引力场无比强大,使得光都无法逃逸出去,这样的一个区域(其实就是三维空间和一个球形),就是俗称的黑洞。
上面就是爱因斯坦场方程和奇点的关系。
所以要记住,奇点只是使得物理方程失效的点。不同方程的奇点都不同。物理学中有好多奇点,不要一看奇点这两个字,就认为是爱因斯坦场方程的奇点。
比如,假设我们有一个方程,能描述我们整个宇宙的物理性质,能解释一切物理现象,那么这个方程的奇点在哪里?
很显然,既然方程能解释整个宇宙,那么方程一定是在宇宙之外,比如在宇宙形成之前。这样的奇点就是大爆炸开始的点,宇宙奇点。
(当然,并不存在描述宇宙的方程,所以大爆炸并不是理论,只是假说) |
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