固然弗里德曼只找到一个模型,实在满足他的两个根基假定的共有三类模型。在第一类模型(即弗里德曼找到的)中,宇宙收缩得充足慢,如许分歧星系之间的引力使收缩减缓,并终究停止。然后星系开端相互靠近,而宇宙收缩。刚开端时间隔为零,接着它增加到最大值,然后又减小到零;在第二类解中,宇宙收缩得如此之快,引力固然能使之迟缓一些,却永久不能使之停止。刚开端时间隔为零,最后星系以稳恒的速率相互分开;最后,另有第三类解,宇宙的收缩快到足以刚好制止坍缩。但是,固然星系分开的速率永久不会完整变成零,但是却会越变越小。
彭罗斯的成果乍看起来只合用于恒星,它并没有触及任何干于全部宇宙的畴昔是否有个大爆炸奇点的题目。但是,当彭罗斯在创作他的定理之时,我还是一名研讨生,正在极力寻求一个完成博士论文的题目。两年之前我即被诊断得了肌萎缩性(脊椎)侧索硬化症,凡是又称为卢伽雷病或活动神经细胞病,并且得知只要一两年可活了。
或许,在统统大抵近似实在宇宙的模型中,只要弗里德曼模型包含大爆炸奇点。在弗里德曼模型中,统统星系都直接相互分开――以是一点都不奇特,在畴昔的某一时候它们必须在同一处。但是,在实际的宇宙中,星系不但仅直接相互分开――它们另有一些斜向速率。以是,在实际上它们向来没需求刚幸亏同一处,只不过非常靠近罢了。或许,现在收缩着的宇宙不是来自于大爆炸奇点,而是来自于更初期的收缩相;当宇宙坍缩时,此中的粒子能够不都碰撞,而是相互离得很近飞过然后又分开,产生了现在的宇宙收缩。那么何故得知这实际的宇宙是否从大爆炸肇端的呢?利弗席兹和哈拉尼可夫所做的,是去研讨大抵和弗里德曼模型相像的宇宙模型,但是考虑了实际宇宙中的星系的不法则性和混乱速率。他们指出,即便星系不再老是直接相互分开,如许的模型也能够从一个大爆炸开端。但是他们宣称,这只在某些例外的模型中仍然能够产生,那边统统星系都以精确的体例活动。他们论证道,仿佛没有大爆炸奇点的类弗里德曼模型比有此奇点的模型多无穷多倍,以是我们的结论应当是,在实际上并没有过大爆炸。
统统的弗里德曼解都具有一个特性,即在畴昔的某一时候(约100至200亿年之前)邻近星系之间的间隔必然为零。在这被我们称之为大爆炸的那一时候,宇宙的密度和时空曲率都是无穷大。因为数学不能真正地措置无穷大的数,这意味着,广义相对论(弗里德曼解以此为根本)预言,在宇宙中存在一点,在该措置论本身崩溃。如许的点恰是数学中称为奇点的一个例子。究竟上,我们统统的科学实际都是基于时空是光滑的和几近平坦的根本上表述的,以是它们在时空曲率为无穷大的大爆炸奇点处崩溃。
很多人不喜好时候有个开端的看法,能够是因为它略带有神的干与的味道。(另一方面,上帝教会抓住了大爆炸模型,并在1951年正式宣布,它和《圣经》相调和。)是以,人们多次诡计制止曾经存在过大爆炸的这一结论。
1963年,两位苏联科学家欧格尼・利弗席兹和艾萨克・哈拉尼可夫做了别的的尝试,设法制止存在大爆炸并是以引发时候起点的题目。他们提出,大爆炸能够只是弗里德曼模型的特性,这个模型毕竟只是实在宇宙的近似。