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什么是奇点

作者:高书东
2020-02-22
百科

什么是奇点

一、奇点是什么意思

奇点:一个点引出的线有奇数条,就是一个奇点偶点:一个点引出的线有偶数条,就是一个偶点。

例如一条线段“——”的两个端点,每个点引出的线都只有1条,这两个点都是奇点。例如“□”的四个端点,每个点引出2条线,这四个点都是偶点。

例如“日”上下四个端点每个二点引出2条线,是偶点,中间两个点每个点引出3条线(向上一条、向下一条、横着一条)这两个点是奇点。 ==========再补充一些:一笔画成的图形,最多只有开始和结束的点是奇点。

因此如果没有奇点,一定可以一笔画成,并且可以从任何位置开始画,开始点和结束点一定是相同的。如果有2个奇点,可以一笔画成,但必须以这两个奇点作为开始点和结束点。

如果有4个奇点,每一笔最多占掉2个奇点,因此至少4÷2=2笔画成如果有6个奇点,每一笔最多占掉2个奇点,至少6÷2=3笔画成……p.s.楼上= =……您给那网址里说的是“奇(qi)点”,我们说的是图论的“奇(ji)点”,麻烦您至少搞清楚问题吧……。

二、奇点是什么

爱因斯坦的广义相对论是用于描述宇宙演化的正确的理论。在经典广义相对论的框架里,霍金和彭罗斯证明了,在很一般的条件下,空间-时间一定存在奇点,最著名的奇点即是黑洞里的奇点以及宇宙大爆炸处的奇点。在奇点处,所有定律以及可预见性都失效。奇点可以看成空间时间的边缘或边界。只有给定了奇点处的边界条件,才能由爱因斯坦方程得到宇宙的演化。

作为“宇宙学的奇点”,是宇宙产生之初,由爆炸而形成现在宇宙的那一点。它具有所有物质的势能,而这种奇异点-内部结构模型图势能----正是由大爆炸而转化为宇宙物质的质量和能量,,以及表现这种质量和能量的“空间”。我们可以想象,奇点是一种无形的、无限小的、很奇妙的存在。它还不是宇宙,却是我们宇宙的初始和出处。作为一个世界的发生之初,它应该具有所有形成现在宇宙中所有物质的势能,而这种势能----正是我们所言的能量,我们可以想象,能量是一种无形的东西的,所以奇点是无形的。也就是说宇宙的奇点所具有的势能是无形的,它只是一种很奇妙的存在而已.同时我们还可以想象,在某一点上宇宙奇点的这一势能平衡被打破,于是乎能量便不断转换为物质,而经过若干年而形成了我们现在的宇宙---物质与能量的共生体。然而我们不能想象的出的是什么东西引发了这一奇点势能平衡的被破坏.奇点是没有大小的“几何点”,就是不实际存在的点,这是很令人难于理解的。令人难于理解的还有,没有大小的奇点物质竟然是能级无限大的物质。这些是同我们现有的理论和观念不相合的。

三、什么是“奇点”

物理上:一个存在又不存在的点

空间——时间的具有无限曲率的一点,空间——时间在该处完结。经典广义相对论预言奇点将会发生,但由于理论在该处失效,所以不能描述在奇点处会发生什么。

作为一个世界的发生之初,它应该具有所有形成现在宇宙中所有物质的势能,而这种势能----正是我们所言的能量,我们可以想象,能量是一种无形的东西的,所以奇点是无形的.也就是说宇宙的奇点所具有的势能是无形的,他只是一种很奇妙的存在而已.你能想象的到.

同时我们还可以想象,在某一点上宇宙奇点的这一势能平衡被打破,于是乎能量便不断转换为物质,而经过若干年而形成了我们现在的宇宙---物质与能量的共生体.

然而我们不能想象的出的是什么东西引发了这一奇点势能平衡的被破坏.

奇点是没有大小的“几何点”,就是不实际存在的点,这是很令人难于理解的。令人难于理解的还有,没有大小的奇点物质竟然是能级无限大的物质。这些是同我们现有的理论和观念不相合的。

物理学上面的奇点,多见于描述黑洞中心的情况。此时因为物质在此点密度极高,向内吸引力极强,因此物质压缩在体积非常小的点,此时此刻的时空方程中,就会出现分母无穷小的描述,因此物理定律失效。奇点是天体物理学概念,认为宇宙刚生成时的那一状态.

引力奇点(Gravitational singularity‎)是大爆炸宇宙论所说到的一个“点”,即“大爆炸”的起始点。该理论认为宇宙(时间-空间)是从这一“点”的“大爆炸”后而膨胀形成的。奇点是一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的“点”,一切已知物理定律均在奇点失效。

我们熟知的物理学定律失效的地点。奇点一般被看成点,但原则上它们可以取一维的线或甚至二维的膜的形式。按照广义相对论的方程式,只要形成了一个无自转的史瓦西黑洞,该黑洞视界内部的物质必然在引力作用下塌陷成一个密度无穷大的点,即奇点(见彭洛斯,罗杰)。宇宙从大爆炸开始的均匀膨胀就是这种黑洞坍缩的镜像反转,意味着宇宙诞生在一个奇点中。

在以上两种情况下,方程式都没有考虑量子理论。当我们处理的物体小于普朗克长度,或时间短于普朗克时间时,已知的物理学定律,包括广义相对论,看来真会失效。这意味着,在那样的尺度上,合情合理的设想将是,向奇点坍缩的物质受到量子过程的影响,有可能‘反弹’而转为向外膨胀到另一组维度中去。有入主张,大爆炸‘奇点’实际上就是这样一种反弹。

加州理工学院的理论物理学教授基普·桑尼把量子奇点说成是引力将空间和时间彼此‘分离’的地方,然后再将时间概念和空间明确性一一破坏,留下来的是一个任何东西都可能从中出现的‘量子泡沫’(《黑洞和时间翘曲》,476-477页)。奇点——尤其是与自转黑洞和裸奇点(如果存在的话)相关联的奇点——甚至可能容许实现时间旅行。

四、奇点是什么意思

奇点 (物理学、宇宙学中的概念)

大爆炸宇宙论所追溯的宇宙演化的起点。它具有一系列奇异的性质,无限大的物质密度,无限大的压力,无限弯曲的时空等。不少学者证明在广义相对论的宇宙学中,“奇点”是不可避免的,均匀各向同性的宇宙是从“奇点”开始膨胀的。1970年,英国理论物理学家霍金等人提出“奇点定理”,证明当把广义相对论应用于宇宙学时,就必然会出现“奇点”,不仅大尺度宇宙会出现“奇点”,而且一个恒星的引力塌缩的最终结局也是“奇点”。另一些学者认为,广义相对论中“奇点”的不可避免,可能是广义相对论局限性的一种表现。爱因斯坦说:“人们不可假定这些方程对于很高的场密度和物质密度仍然是有效的,也不可下结论说‘膨胀的起始’就必定意味着数学上的奇点。”有一种推测认为,宇宙演化的开端,也许就没有“奇点”。例如温伯格(Steven Weinberg, 1933— )说:“宇宙从来就没有真正达到过无限大密度状态。宇宙现在的膨胀可能开始于从前的一次收缩的末尾,当时宇宙的密度达到了一个非常高的,但仍然是有限的密度。”有关“奇点”所引起的争论,涉及到了因果性、物质的可分性等哲学问题。

五、什么是"奇点"

1974年,年仅32岁的斯蒂芬·霍金发表了黑洞蒸发理论,其实早在4年前28岁时,他就曾经提出过膨胀宇宙的奇点定理:在宇宙的初创期不可避免地存在着奇点。

前文讲过,在通常黑洞的中心存在着奇点,在旋转黑洞的赤道上存在着环状的奇点。在介绍黑洞、大爆炸、大塌缩的读物里,‘奇点’这个陌生的名词频频出现。

既别扭又难懂,难道就找不到其它的表达方法吗?读者们大概都有这样的抱怨。但是,我们只能原样照搬地使用这个数学名词。

所谓奇点,浅显易懂地说(也许笔者的解释并不浅显易懂),是一个非常奇特的点,它存在于黑洞中以及大爆炸的起始点、大塌缩的终结点。前面讲过,在数学上当分数的分子为有限值,而分母变成零时,或者三角函数里的正切函数tanx当x成为90度时的值都是无穷大。

当x从89度开始渐渐接近90度时,tanx的值就无限地接近正无穷大;反过来当x从91度开始一点点地变小接近90度时,函数值将无限地接近负无穷大;当x正好是90度时,函数值(的绝对值)为无限大,无法判定其正负。数学上的奇点就是如此奇妙的点。

虽然简单地使用了无穷大,但是笔者个人认为这样的数在物理学里是不存在的……人们为了进行加减乘除开平方等各种数学计算,引入了分数、无理数、负数等等,但是无论什么数都不许被零除,在每一所学校里教师都这样严格地教导学生。无穷大只是嘴上说说而已,实际中从不使用。

比如:我们说宇宙的大小为150亿光年,尽管极为广阔,但绝不是无穷大。笔者认为,把数学套用到物理的现实世界时,所谓无穷大的数只是不得已而暴露出的不真实的数值。

尽管是不真实的数值,如果它能够给我们带来方便的话,用之也无妨。下面举个简单的例子。

在物理问题中经常出现‘有个质量为m的点’之类的用词,质点是为了把力学问题简化而设想的非现实的点状物体,常有脑子好用且爱钻牛角尖的学生提出‘那个质点的密度是多大?’的问题,令教师为难,最合适的回答也许是‘不考虑质点的密度’。事实上正是因为所处理的问题不涉及密度,我们才放心地把‘质点’的概念引入力学之中。

在物理学里,对于(认真去分析的话)很奇怪的概念,只要我们不是直接地研究它,通常都采取默认的态度,这样的事例很多。当其影响不可避免时,则重新修正我们的思考方式。

质点是力学中的约定俗成的概念。当我们分析发生在时空中的电子-光子相互作用时,也会出现刚才说过的无穷大的困难,该困难至今仍未得到完美的解决(或理解)。

六、【奇点周围是什么我是问奇点周围不是奇点】

广义相对论本身预言:时空应该有一个起点和终点.奇点: 一个存在又不存在的点!怎么样来理解奇点?1、要具有想象力 奇点是没有大小的“几何点”,就是不实际存在的点,这是很令人难于理解的.令人难于理解的还有,没有大小的奇点物质竟然是能级无限大的物质.这些是同我们现有的理论和观念不相合的.物质半径趋向于0时的物质状态就是没有质点(没有大小)的奇点.奇点物质就是非质点物质——叫做虚物,命名为炁体、jies,简称为炁(读作qì).通常,我们把看得见的物质(质点物质)叫做实物,所以在这里我们把看不见的物质(非质点物质,奇点物质)叫做虚物.炁体是绝对静止而能级无限大的物质.2、要明白实物的感官 奇点物质就是我们在物理学、哲学、天文学等学科里叫做“看不见的物质、摸不着的物质、无形质的物质、和实物不同的物质、特殊物质、能量(能、力、场能、电场、磁场、电磁场、引力场、化学能、化学键、内能、生物能、结合能)、奇点、以太、暗物质、热质、宇宙海、时间、空间、虚无、太空、意识、哲学物质”等的物质,因为没有质点,所以看不见、摸不着,所以特殊.总之,是很复杂的.推荐阅读一下霍金的《时间简史——从大爆炸到黑洞》.。

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