科技日报记者 张佳欣
恒久以来,宇宙年夜爆炸被视作注释宇宙降生的权势巨子模子。按照这一理论,宇宙降生在一个密度及温度都无穷高的奇点,空间、时间及物资由此刹时涌现。然而,这个看似完善的理论暗地里,却隐蔽着一些未解之谜。
为相识释宇宙为何云云平展、平滑,以和为什么能于短期内膨胀到今天惊人的范围,科学家于上世纪提出了“宇宙暴胀”理论;而为相识释宇宙当前的加快膨胀,又引入了神秘的“暗能量”观点。虽然这些理论框架与不雅测数据基本吻合,但一些底子性问题仍旧悬而未决。
此中最焦点的问题莫过在:年夜爆炸出发点的“奇点”毕竟是甚么?于这个点上,密度无穷、温度无限,已经知的物理定律彻底掉效,咱们没法用现有理论描写这一刻的状况。正如霍金于《时间简史:从年夜爆炸到黑洞》中所写,奇点不单单是个数学难题,它也袒露出咱们对于宇宙发源理解的局限。
近日,英国朴茨茅斯年夜学宇宙学及引力研究所科学家提出了一个倾覆性新模子。他们认为,宇宙可能并不是始在一次年夜爆炸,而是源自一次极度的引力坍缩后的“反弹”历程。而且,这一切发生于一个黑洞中。
按照这一“黑洞宇宙”模子,咱们的宇宙实在源自另外一个更年夜宇宙中的一颗黑洞。于阿谁“母宇宙”中,一团极端致密的物资于引力作用下不停塌缩,终极形成一个巨年夜黑洞。
根据传统广义相对于论的猜测,如许的坍缩不成防止地会走向一个奇点。但朴茨茅斯年夜学科学家指出,于极度高密度前提下,量子效应会孕育发生强盛的排斥力,制止物资无穷坍缩。当密度到达某个临界值时,坍缩历程就会逆转,转而最先膨胀,从而形成咱们不雅测到的宇宙。
这类模子天然地注释了宇宙演化的两个要害阶段:初期的快速膨胀(近似暴胀)及晚期的加快膨胀(近似暗能量效应)。整个历程彻底可以用广义相对于论及量子力学来描写,不需要引入分外的假定。
这个模子还有提出,宇宙应该略微弯曲,具备微小但非零的正空间曲率。假如将来欧几里患上等空间千里镜的不雅测能证明这一点,将为“黑洞宇宙”模子提供有力证据。
从更广漠的视角来看,这个理论提出了一个颇具哲学象征的不雅点:咱们地点的时空,也许只是某个更弘大宇宙中一颗黑洞的演化:当那颗黑洞于母宇宙中坍缩到极限时,它的灭亡将孕育新宇宙降生的第一声啼哭——没有绝对于的闭幕,也没有绝对于的最先,只有永恒更迭的紧缩与膨胀。而咱们认识的星斗、星系以致138亿年的膨胀史诗,不外是这场宇宙循环中最新泛起的一阵涟漪。
-亿电竞