科學家們在黑洞中心和宇宙大爆炸開始的時候，發現了一些奇點，它們在物理學上不代表任何東西，同時也告訴人們我們已知的物理定律正在崩潰。
我們大家想象一下，假說說重力把我們壓縮成一個無限小的點，那我們就小到不會占據任何體積了，這個聽起來似乎是不可能的事情。
但是科學家們卻在黑洞中心和大爆炸開始的時候，發現了一些“奇點”。
當這些奇點出現在數學中時，他們在物理學上不代表任何東西，同時他們也告訴人們，我們的物理理論正在崩潰，未來我們還需要用更好的解釋來代替它們。
什么是奇點？
奇點可以出現在宇宙的任何一個地方，物理學家普遍用它們來理解宇宙中的數學。
所謂奇點，就是存在于黑洞中的一個非常奇特的點，他也是大爆炸的起點，以及大塌縮的終點。
在數學中，奇點通常是在數學對象上稱為未定義點的點，或是在特殊情況下不能完全排序時，出現在異常集中的點。
它是數學中“行為不端”的地方。因為當一個分數的分子是一個有限值而分母變為零時，結果通常會生成一個無限值。
這些奇點中的大多數通常可以通過指出方程缺少某些因素，或者指出永遠不會達到奇點的物理可能性來解決。換句話說，它們有可能不是“真實的”。
但在物理學中存在著沒有簡單解決方案的奇點。最著名的是引力奇點，引力奇點是大爆炸宇宙學中提到的一個“點”。該理論認為，宇宙是在這個“點”的“大爆炸”后形成的。這是我們目前關于引力如何運作的最好理論。
奇點的分類？
奇點是具有無限密度、無限高時空曲率、無限高熱量和無限小體積的“點”。所有已知的物理定律都在奇點失效。
在眾所周知的物理定律失效的地方，奇點通常被認為是一個點，但原則上它們可以采取一維線甚至二維膜的形式。
奇點在廣義相對論中被分成了坐標奇點和真奇點兩種類型。當無窮大在一個坐標系中出現，而在另一個坐標系中消失時，就會出現坐標奇點。
物理學家卡爾·史瓦西在把廣義相對論應用于一個簡單的球形質量系統中的時候，他發現解有兩個奇點，一個在精確的中心，而另一個在離中心一定距離處。
多年來，物理學家認為這兩個奇點預示著理論的崩潰，但只要球體的半徑大于施瓦西的半徑就沒有關系了。
根據圣何塞州立大學的說法，物理學家所需要的只是廣義相對論來預測引力對質量的影響。
如果一個物體被擠壓到它自己的史瓦西半徑以下，那奇點就會在質量之外了，同時這也意味著廣義相對論會在它不應該存在的區域里崩潰。于是人們很快就發現了史瓦西半徑處的奇點就是坐標奇點。
天體物理學家伊森·西格爾在《福布斯》中寫道，雖然坐標系的變化消除了奇點，但他保留了廣義相對論，可以使其仍然能夠做出有效的預測。
所以根據廣義相對論的方程，只要形成一個不旋轉的史瓦西黑洞，那么在黑洞視界內的物質，在引力作用下必定能坍縮出一個密度無窮大的奇點。
宇宙從大爆炸開始的均勻膨脹是這個黑洞坍縮的鏡像反轉，這意味著宇宙誕生于一個奇點。
愛因斯坦說，時間和空間是人們感知的幻覺。時間是因為宇宙萬物的變化，才使人們有了時間的概念。在奇點，隨著宇宙的誕生，開始發生變化，這就是宇宙的開始。
根據國家地理雜志的一個說法來看，如果你準備擠壓的這個物體低于它的史瓦西半徑，那它自身的引力就會變得非常強大，以至于大到它可以自己繼續擠壓自己，直到它成為一個無限小的點。
幾十年來，物理學家一直都在爭辯，他是否會坍縮成一個無限小的點，或者他是否有可以阻止他完全坍縮的其他力量。
雖然白矮星和中子星可以無限地支撐自己，但任何大于太陽質量六倍的物體，都會有足夠的引力去壓倒所有其他力，并在最終坍縮成一個無限小的點。美國宇航局說，這才是一個真正的奇點。
其他奇點？
我們稱之為黑洞的是一個裸奇點，一個密度無限的點，被施瓦西半徑內的事件視界所包圍。
物理學家長期以來一直認為，在廣義相對論中，所有這些奇點都被事件視界所包圍。這個概念被稱為宇宙審查假說。
根據Quanta雜志來看，事件視界“保護”奇點不受外部觀察者的影響，除非他們越過事件視界。所以計算機模擬和理論工作提出了裸奇點的可能性。
之所以給它命名，是因為一些人推測宇宙中的某些過程會阻止（或“審查”）奇點的出現。
裸奇點是一個沒有事件視界的奇點，他可以從外部宇宙觀察到的，但這個暴露的奇點是否存在，現在仍是一個有爭議的話題。
因為它們是數學奇點，所以沒有人知道黑洞的中心是什么。要想理解它，我們還需要一個超越廣義相對論的引力理論。
具體來說，我們需要一個量子引力理論去理解他。根據宇宙物理學來看，量子引力理論可以在很小的尺度上描述強引力的行為。
不然在我們處理小于普朗克長度或時間的物體時，包括廣義相對論在內的已知物理定律似乎真的失敗了。
意思是，在這樣的尺度上，一個合理的假設是，在量子過程的影響下，坍縮到奇點的物質可能會“反彈”并向外擴展到另一組維度。有些人認為，大爆炸的“奇點”實際上就是這樣一種反彈。
量子引力理論
修改或替代廣義相對論，以替代包括普朗克星、引力星和暗能量星在內的黑洞奇點假設，但這些想法都是假設，真正的答案必須等待量子引力理論。
加州理工學院的理論物理學教授，把量子奇點定義為引力將空間和時間彼此分開的地方，從而破壞了時間的概念和空間的確定性。
剩下的是一個任何東西都可能從中出現的'量子泡沫’。奇點，尤其是那些與旋轉黑洞和裸奇點相關的奇點，甚至可能允許時間旅行。
假設廣義相對論的大爆炸理論是宇宙歷史的現代宇宙學模型，因此它也包含一個奇點。
根據大爆炸理論，大約在137.7億年前，整個宇宙被壓縮成了一個無限小的點。雖然物理學家知道這個結論是錯誤的，但是大爆炸理論從那一刻起，在描述宇宙歷史方面就像黑洞一樣取得了巨大的成功。
大爆炸奇點的存在告訴科學家，廣義相對論是不完整的，還需要更新。還有一種可能解決方案是因果集理論。
在因果集理論下，時空是由稱為“時空原子”的離散塊組成的，他不像廣義相對論那樣是光滑的連續體。
在英國利物浦大學研究這一課題的物理學家、物理學家布魯諾·本托告訴LiveScience，沒有什么會比這些“原子”中的其中一個更小了，所以奇點是不可能的。
在這些初始時刻之后，“在遠處的某個地方，宇宙變得足夠大并且'表現良好’，以至于連續時空近似成為一個很好的描述，廣義相對論也可以接管我們所看到的事物。”。
雖然大爆炸奇點問題沒有普遍接受的解決方案，但物理學家們希望他們能盡快找到解決方案，并且他們喜歡自己的工作。
正如本托所說，“我一直對宇宙著迷，現實中有很多東西，大多數人將它與科幻小說甚至幻想聯系起來。”
