我们的宇宙被困在黑洞里了吗?宇宙是怎样诞生的呢?

360影视 欧美动漫 2025-04-17 23:56 2

摘要:毫无疑问,自发射以来,詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST)彻底改变了我们对早期宇宙的看法,但它的新发现可能会让天文学家感到困惑。事实上,它可能暗示我们所看到的周围一切都被封存在黑洞中,从而告诉我们一些关于宇宙诞生的深刻信息。

“我认为对旋转宇宙最简单的解释就是宇宙诞生于一个旋转的黑洞中。”

毫无疑问,自发射以来,詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST)彻底改变了我们对早期宇宙的看法,但它的新发现可能会让天文学家感到困惑。事实上,它可能暗示我们所看到的周围一切都被封存在黑洞中,从而告诉我们一些关于宇宙诞生的深刻信息。

这架耗资 100 亿美元的望远镜于 2022 年夏季开始观测宇宙,它发现绝大多数深空以及迄今为止观测到的早期星系都在以同一方向旋转。大约三分之二的星系顺时针旋转,而另外三分之一则逆时针旋转。

在一个随机的宇宙中,科学家预计会发现 50% 的星系以一个方向旋转,而另外 50% 则以另一个方向旋转。这项新研究表明星系旋转有一个优先方向。詹姆斯韦伯太空望远镜高级深层河外星系巡天(“JADES”)对 263 个星系进行了观测,揭示了这种奇特的协调宇宙舞蹈。

“目前尚不清楚是什么原因导致了这种情况的发生,但主要有两种可能的解释,”研究小组负责人、卡尔·R·艾斯工程学院计算机科学副教授利奥尔·沙米尔在一份声明中表示。 “一种解释是宇宙诞生时是旋转的。这种解释与黑洞宇宙学等理论相符,黑洞宇宙学假设整个宇宙都是黑洞的内部。

“但如果宇宙确实是旋转诞生的,那就意味着现有的宇宙理论是不完整的。”

诞生于黑洞?

黑洞宇宙学,也称为“史瓦西宇宙学”,表明我们的可观测宇宙可能是更大的母宇宙中黑洞的内部。

这一想法是由理论物理学家 Raj Kumar Pathria 和数学家 IJ Good 首次提出的。他们提出了“史瓦西半径”这一更为人熟知的名字是“事件视界”(任何物质都无法从黑洞逃脱的边界,甚至连光都无法逃脱)也是可见宇宙的视界。

这还有另一个含义:我们宇宙中的每一个黑洞都可能是另一个“婴儿宇宙”的大门。这些宇宙对我们来说是无法观测的,因为它们也位于事件视界之后,事件视界是一个单向的、不返回的光捕获点,光无法从那里逃逸,这意味着信息永远无法从黑洞内部传播到外部观察者。

这一理论得到了纽黑文大学波兰理论物理学家尼科德姆·波普拉夫斯基 (Nikodem Poplawski)的支持。

黑洞是在大质量恒星核心坍缩时产生的。其核心物质的密度远远超过已知宇宙中的任何物质。

在波普拉夫斯基的理论中,扭转、物质的扭曲和转动与自旋之间的耦合最终变得非常强,并阻止物质无限期地压缩到奇点。

波普拉夫斯基解释道:“相反,物质会达到有限、极大的密度状态,停止坍缩,像压缩弹簧一样反弹,并开始快速膨胀。”“接近这种状态的极强引力会导致强烈的粒子产生,使黑洞内部的质量增加几个数量级,并增强引力排斥力,从而为反弹提供动力。”

这位科学家继续补充说,如此大的反弹之后的快速反冲可能是导致宇宙膨胀的原因,我们现在称之为大爆炸。 “它产生了一个有限的宇宙膨胀期,这解释了为什么我们今天观察到的宇宙在最大尺度上看起来是平坦、均匀和各向同性的,”波普拉夫斯基说。

“因此,爱因斯坦广义相对论的扩展理论中引力的扭转为以下场景提供了合理的理论解释,根据这一场景,每个黑洞都会在内部产生一个新的婴儿宇宙,并形成一个爱因斯坦-罗森桥,或一个‘虫洞’,将这个宇宙与黑洞所在的母宇宙连接起来。”

根据这一理论,在新宇宙中,母宇宙看起来就像是新宇宙唯一的白洞的另一侧,白洞是一片无法从外部进入的空间区域,可以被认为是黑洞的反面。

“因此,我们自己的宇宙可能是另一个宇宙中黑洞的内部,”波普拉夫斯基继续说道。“物质穿过黑洞边界的运动,称为事件视界,只能朝一个方向发生,在视界处,也就是在婴儿宇宙的任何地方,都存在过去与未来的不对称。

因此,在这样一个宇宙中,时间之箭将通过扭转从母宇宙中继承下来。”

至于这些新的 JWST 发现。波普拉夫斯基表示:“如果我们的宇宙有一个首选轴,那将非常有趣。这样的轴可以通过以下理论自然地解释:我们的宇宙诞生于某个母宇宙中黑洞事件视界的另一侧。”他补充说,黑洞由恒星或星系中心形成,最有可能是球状星团,它们都在旋转。这意味着黑洞也会旋转,黑洞的旋转轴会影响由黑洞创造的宇宙,表现为首选轴。

“我认为,旋转宇宙最简单的解释是宇宙诞生于一个旋转的黑洞中。时空扭转提供了最自然的机制,可以避免黑洞中的奇点,而是创造一个新的封闭宇宙,”波普拉夫斯基继续说道。“我们宇宙中由其母黑洞的旋转轴继承的首选轴可能影响了星系的旋转动力学,从而产生了观察到的顺时针和逆时针不对称。詹姆斯·韦伯太空望远镜发现星系以首选方向旋转,这将支持黑洞创造新宇宙的理论,如果这些发现得到证实,我会非常兴奋。

詹姆斯·韦伯太空望远镜之所以能看到过多以某一方向旋转的星系,另一个解释是,这可能是银河系自身的旋转造成的。

此前,科学家认为我们星系的自转速度太慢,不会对詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测产生不可忽略的影响。

“如果事实确实如此,我们将需要重新校准深空宇宙的距离测量,”沙米尔总结道。“重新校准距离测量还可以解释宇宙学中其他几个未解问题,例如宇宙膨胀率的差异以及根据现有距离测量预计比宇宙本身更古老的大型星系。”

该团队的研究成果本月发表在《皇家天文学会月刊》上。

来源:科技公式

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