一位宇宙学家解释了一个令人匪夷所思的假设:我们的宇宙可能是从另一个宇宙的黑洞奇点分化出来的。
我们并不生活在黑洞中,但这并不排除我们的宇宙诞生于黑洞的可能性。
黑洞既著名又可怕,无限引力的区域,在那里是不可能逃脱的。
制造黑洞相对简单: 你只需要将足够的质量压缩到一定大小的阈值以下。
一旦跨过这个阈值,引力就会占据上风,压倒所有其他力量,形成黑洞。阈值取决于你试图压缩的质量。
对于一个普通人来说,阈值约为原子核大小。对于地球来说,如果把所有质量都塞进一个黄豆的体积里,就会产生一个黑洞。
对于质量是太阳几倍的典型恒星来说,所产生的黑洞只有几英里宽,相当于一个普通城市的大小。
奇怪的是,如果你把宇宙中所有的物质都挤在一起,试图制造出一个最大的黑洞,那么你最终会得到一个黑洞大小与宇宙差不多。
我们的宇宙与黑洞有共同之处
还有一件出人意料的事,宇宙与黑洞还有两个共同点。也许黑洞最容易辨认的部分就是它的表面,也就是所谓的事件视界。
这是黑洞周围的区域,代表着最终的不归点。在事件视界内,引力非常强大,要想逃离,你必须以超过光速的速度飞行。
由于你无法以超过光速的速度飞行,你就被困住了。从字面上看就是这样。
我们的宇宙也有事件穹界。但这个被称为宇宙学事件穹界的事件穹界非常遥远,它是由宇宙膨胀引起的。
我们的宇宙每天都在变得越来越大,这种膨胀意味着更远的星系比更近的星系退离我们的速度更快。
两倍远的星系看起来退行的速度是两倍;十倍远的星系看起来退行的速度是十倍;以此类推。
在一定的距离上,大约是 140 亿光年的距离,星系远离我们的速度似乎超过了光速。
这并不违反光速极限,因为是空间本身在膨胀,而不是星系在移动。
但这仍然会导致事件穹界。即使我们有再多的时间,我们也永远无法到达140亿光年以外的星系。
我们之间的空间正在急剧膨胀,我们永远也追不上。那些星系永远与我们隔绝,就像掉进黑洞的人无法进入外面的宇宙一样。
黑洞和宇宙的第二个共同特征是存在奇点。奇点是一个密度无限大的点,在这里,引力将所有物质完全塌缩成一个无限小的点。
说白了,我们并不确切知道奇点是什么,因为理解奇点需要对引力进行量子描述(一种在极微小尺度上有效的引力理论),而我们还没有发展出这样的描述。
黑洞的中心有一个奇点,制造黑洞的所有物质都在那里。如果你掉进低于事件视界的黑洞,你也会在那里结束生命。
由于黑洞内引力和几何形状的奇特性质,一旦你越过事件穹界,无论你如何挣扎,都会在有限的时间内到达奇点。
我们的宇宙也有一个奇点。我们称之为宇宙大爆炸。大约在 130 亿年前,我们宇宙的所有物质都被压缩到一个无限小的点上。
从那时起,它开始膨胀,剩下的就是,嗯,历史,随着粒子、原子、恒星、星系、行星和人类的发展。
但这可能并不意味着什么
因此,虽然我们的宇宙既有奇点也有事件穹界,但不幸的是,它并不完全符合黑洞的描述。问题在于奇点的性质。
对于黑洞来说,奇点位于空间的一个精确位置。如果附近有一个黑洞,我就能指出奇点所在的位置。如果我掉进事件穹界,我就能去到那个地方。
相比之下,宇宙大爆炸的奇点并不存在于空间的某个特定位置,而是存在于时间的某个特定位置。
大爆炸奇点,也被称为宇宙学奇点,并不存在于宇宙中我们可以指向的某个地方。我们永远无法到达那里。我们永远无法前往那里。
它只存在于宇宙中每一个实体的过去。
这看似是一个小问题,但在引力数学中却是一个大问题。宇宙大爆炸的奇点和黑洞的奇点从根本上来说是不同的物体,它们的行为方式也截然不同。
这种差异意味着我们不可能生活在一个巨大的宇宙级黑洞中,因为黑洞的奇点和宇宙大爆炸的奇点完全不同。
但是,宇宙大爆炸时奇点的存在可能代表着其他的东西。事实上,我们并不真正了解黑洞中心发生了什么。
我们的万有引力理论不够复杂,无法解决奇点的真正本质问题。
为了弄清黑洞中心可能发生了什么,我们尝试了一些非常疯狂的理论。
黑洞奇点完全有可能不是故事的结局,它们不仅仅是超压缩的物质块。在令人难以置信的微小尺度上,物理学会变得非常怪异和陌生。
巨大的引力强度加上量子力学的奇异运作,会导致时空结构本身出现巨大的不稳定性。
这些巨大的不稳定性可能会不断扩大,从而形成分支的 "气泡",这些 "气泡 "与承载原始黑洞的宇宙完全隔离。
这些 "气泡 "会有自己的大爆炸、自己的膨胀、自己的一切,与其他任何东西完全分离。它们将是自己的宇宙,从孕育它们的母宇宙中分离出来。
我们的宇宙可能是由另一个宇宙黑洞中的量子混沌形成的,这是一个非常疯狂的想法。
这也是一个超乎寻常的假设;这个有趣的想法植根于一些非常不稳定和不确定的物理学中。
尽管如此,我们对奇点本质的了解还不足以完全排除它们,所以在此期间,想想它们绝对是件有趣的事。
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