关于宇宙诞生于黑洞这件事
2025-06-12 11:25:10 · chineseheadlinenews.com · 来源: telegraph
科学家挑战大爆炸理论,提出宇宙由黑洞引力坍缩形成,经历压缩与反弹,宛如弹簧回弹,创造我们所在宇宙,或为更大“母宇宙”的一部分。
自20世纪30年代比利时物理学家Georges Lemaitre提出宇宙起源于一个“原始原子”以来,大爆炸理论一直是主流观点:一切从一个无限密度的奇点爆发而出。然而,波特茅斯大学宇宙学与引力研究所领衔的国际物理学家团队,近日提出了一个颠覆性的假说:宇宙并非从虚无中诞生,而是由一场巨大的引力坍缩形成,孕育于一个巨型黑洞之中。这一新理论被命名为“黑洞宇宙”,彻底改写了我们对宇宙起源的想象。
想象一下,我们的宇宙并非孤立存在,而是嵌在一个黑洞的内部。研究团队的负责人Prof Enrique Gazta?aga解释说,物质在黑洞中被压缩到极高密度后,并未坍缩成奇点,而是像被压紧的弹簧般反弹,释放出巨大能量,催生出我们所见的宇宙。这种反弹不仅自然发生,还推动了一段加速膨胀的阶段,而这一过程无需假设某种神秘场域,完全由反弹的物理机制驱动。更令人惊叹的是,这一模型下的宇宙与我们观测到的宇宙惊人相似。
长期以来,大爆炸理论基于经典物理学,但它与量子力学的兼容性一直是个难题。量子力学设定物质压缩存在极限,而Roger Penrose和Prof Stephen Hawking等物理学家曾认为,黑洞内的引力坍缩必然导致奇点。然而,“黑洞宇宙”理论打破了这一假设。Gazta?aga指出,量子物理的限制让物质无需无限压缩,只需达到一定密度即可反弹。这不仅与广义相对论契合,也与量子力学无缝衔接,解决了大爆炸理论的理论困境。
这一理论还为我们提供了全新的宇宙观。我们的可观测宇宙可能只是某个更大“母宇宙”中黑洞内部的一部分。我们并非独一无二的“创世”产物,而是宇宙循环的一部分,受到引力与量子力学的共同塑造。宇宙的边界可能是黑洞的事件视界,光无法逃逸,我们也无法窥见外部的母宇宙。而其他黑洞,或许也孕育着我们无法看见的“子宇宙”。
“黑洞宇宙”的概念并非全新。1972年,印度理论物理学家Raj Kumar Pathria首次提出宇宙可能存在于黑洞内部,但当时未获广泛关注。直到近期,詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测数据重新点燃了这一假说的热度。今年3月,望远镜捕捉到早期星系的图像显示,三分之二的星系顺时针旋转,余下三分之一逆时针旋转。在一个随机宇宙中,这种分布应是对半分的,异常的旋转模式暗示宇宙可能在诞生时就带有旋转特性——这与黑洞宇宙理论的预测不谋而合。
黑洞通常由大质量恒星核心坍缩形成,伴随超新星爆炸,因其强大引力连光都无法逃脱而不可见。但科学家能通过黑洞对周围恒星和气体的引力效应,及有时形成的发出X射线的吸积盘,确认其存在。在黑洞宇宙理论中,每个黑洞可能通过爱因斯坦-罗森桥(即虫洞)与外部宇宙相连,孕育新的“子宇宙”。这或许能解释宇宙中的诸多谜团,比如超大质量黑洞的起源、暗物质的本质,或星系的形成与演化。
Lior Shamir,堪萨斯州立大学的计算机科学副教授,评论道:“星系旋转的异常分布与黑洞宇宙理论高度吻合,这表明我们的宇宙可能确实是黑洞内部的产物。”这项研究已在《物理评论D》期刊上发表,为解开宇宙起源之谜提供了新视角。未来,科学家们希望通过进一步观测和建模,验证这一理论是否能揭示更多宇宙的秘密。
从大爆炸到黑洞宇宙,我们对家园的认知正在被重塑。或许,我们的宇宙只是无尽循环中的一环,而黑洞,不仅是毁灭的象征,更是创造的摇篮。