根据我们对宇宙的最佳理解,如果你尽可能地回到过去,大约 138 亿年左右,你最终会到达一个奇点- 一个超稠密、炽热、充满活力的点,这里是支配时空崩溃的法则。
尽管我们尽了最大的努力,我们还是无法超越那个奇点来看看是什么触发了我们宇宙的诞生——但我们确实知道,在我们的宇宙历史上,只有一个存在奇点的实例,那就是在一个。 这两个事件可能有比你想象的更多的共同点,因为物理学家伊森·西格尔在《福布斯》上的解释。
这听起来可能有点疯狂,但是,正如西格尔报告,至少从数学角度来看,我们没有理由认为它不可能是在另一个四维宇宙中一颗恒星塌缩成黑洞的结果。
事实上,这个想法最早是由加拿大周界研究所和滑铁卢大学的理论物理学家提出的早在2014年,尽管物理学家尽了最大努力,没有人能够排除这一可能性。
让我们退后一步。 我们对大爆炸的了解是,在奇点之后,我们的宇宙立即开始膨胀。 在几分之一秒之内,它经历了一个快速的通货膨胀时期,增加了大小约1026,然后再次减速并逐渐扩大。
我们所知道的是的,在我们的三维宇宙中,黑洞产生了二维事件视界——这基本上意味着它们被包裹在一个二维边界中,该边界标志着物质的“不归点”。
以下是艺术家对其外观的印象:
黑洞和大爆炸的共同点是,它们是我们所知道的宇宙中仅有的两个奇点实例。 (奇点基本上意味着统治我们宇宙的规则不再起作用的点。)
据我们所知,我们的宇宙是由两套规则:量子力学对于所有像颗粒这样的小东西; 和广义相对论对于所有更大的东西,比如恒星、行星以及你和我。
如果你仔细计算一下数字,就会发现黑洞违反了这些规则,因为它们的事件视界比其内部粒子的行为所能解释的要大。
“事实上,我们宇宙中的黑洞比这大得多,这不是问题。”西格尔解释道。
“这仅仅意味着我们所知道的物理定律在我们计算的中心奇点处被打破。如果我们想要准确地描述它,就需要将量子理论与。 这需要量子引力理论。”
不过,目前我们还没有这样的能力’万物理论’,所以我们对黑洞的理解就止于奇点——就像我们对宇宙的理解一样。
知道这一点后,来自周界研究所和滑铁卢大学的三位物理学家在两年前提出,这两个奇点可能是同一个——也许我们的宇宙是从一个更大的黑洞的奇点中诞生的。
或者,换句话说,也许我们的宇宙是周围的三维包装其他宇宙的事件视界。
“在这种情况下,当四维宇宙中的一颗恒星坍缩成黑洞时,我们的宇宙就爆发了,”周界研究所2014 年的新闻稿解释。
从数学上来说,这是成立的。
虽然我们无法计算黑洞奇点会发生什么,但我们可以计算的是事件视界边界上发生的事情 - 它与我们宇宙诞生时发生的事情非常吻合,因为西格尔解释说。
“当黑洞最初形成时,恒星核心的内爆和塌缩首先形成了事件视界,然后随着越来越多的物质继续落入,事件视界迅速扩大并继续扩大面积。
如果你在这个二维包裹上放置一个坐标网格,你会发现它起源于网格线非常接近的地方,然后随着黑洞的形成而迅速膨胀,然后随着物质落入其中而膨胀得越来越慢。以低得多的速度。 至少在概念上,这与我们观察到的三维宇宙膨胀率相符。”
当然,在我们找到某种可测量的方法来融合量子力学和广义相对论并超越奇点之前,整个想法仍然是一个假设。
但是,在那之前,要考虑的最酷的事情是,基于这个概念,我们自己的宇宙没有理由不能在每次黑洞诞生时产生全新的二维宇宙。 “尽管听起来很疯狂,但答案似乎是或许,”西格尔写道。 钱币。
我们迫不及待地想最终得到这个万有理论,这样我们就可以开始测试其中一些伟大的想法。
您可以在下面的视频中了解有关黑洞诞生我们的宇宙假说的更多信息,并阅读他们的完整论文arXiv.org。