宇宙大爆炸指出宇宙起源于奇点 霍金却用数学方法建立宇宙新模型

至今为止，宇宙的起源仍是一个谜。目前，关于宇宙的起源问题，科学界普遍认同的一种说法是宇宙诞生于一次大爆炸。

早期，科学家发现宇宙中的星系和恒星正在不断地远离地球，虽然地球并不是宇宙的中心，但是在地球周边出现的星系往外移动的情况，却能更广泛的推论出宇宙整个星系都正在远离宇宙中心。因此，科学家认为宇宙正在膨胀，就像一个气球一样，从一个没有气的气球慢慢的扩大，进而膨胀到极限，最终发生爆炸。

基于对气球的理解，不少的科学家认为宇宙早期应该是一个无限小的点，而密度却无限大，也就是奇点。宇宙最早诞生于奇点，随着时间的推移，宇宙逐渐地扩大，一直到现在宇宙形成的样子。另外，宇宙膨胀到一定程度的话是否会出现爆炸的情况？科学家也不敢妄下结论。

为此，霍金为宇宙赋予了一个新的形状。基于广义相对论和量子力学的结论，霍金利用数学的方法建立了一个无边宇宙模型。

首先，相对于人类现在感受到的实时间，霍金定义一个虚时间。虚时间与实时间是相对的，人类能够感知到的是实时间，一个从过去到现在到未来的单向时间轴。而虚时间是与实时间的时间轴相互垂直。这可以利用数学上的虚数来理解。

任何数字的平方都是大于零的，而负数的平方根却并不一定是大于零的，于是定义一个虚数解决关于负数平方根的问题。同样的，虚时间也是一个新的维度，它的定义就好像是实时间的投影一样，这样宇宙时间历史就定义在一个数轴上，并且虚时间的时间感人类无法感知到。不过，从量子力学的角度去解释虚时间的话，虚时间是双行道，比起实时间的单行道多了更多的可能。

人类无法想像一个四维空间的模型，因此，我们无法在虚时间和实时间的轴上看出宇宙起源的问题，如果把虚时间轴上定义一个像地球一样的二维点，或许就能更好理解虚时间的存在。

假如虚时间轴上存在一个像地球一样的南极点，这个点与其他的点一样都遵循着物理定律。那么虚时间上的任何一点都遵循着物理定律，因此，虚时间上根本就不存在有一个宇宙起源的点。

也就是说，宇宙是完全独立的，是自给自足，自我组织。宇宙是它自己创造的，在四维空间的时间轴上，宇宙没有开端也没有终端，因此，宇宙没有起源的问题。