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所有的黑洞內(nèi)部,可能都有一個(gè)宇宙世界存在,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了什么?

2023-02-17 16:51 作者:探索宇宙科普  | 我要投稿

黑洞是宇宙中最恐怖的事物之一,如果整個(gè)宇宙是一個(gè)黑洞,而我們就身在其中的話,又該怎么辦呢?乍看之下,這似乎是一個(gè)相當(dāng)荒謬的理論,但事實(shí)并非如此。有科學(xué)家懷疑,人類可能生活在一個(gè)黑洞之中,而我們所在的宇宙世界,就是這個(gè)黑洞內(nèi)部所誕生的一個(gè)嬰兒宇宙。而且更加令人詫異的是,有研究者認(rèn)為,所有的黑洞內(nèi)部,可能都有一個(gè)宇宙世界存在。那么,科學(xué)家們究竟是發(fā)現(xiàn)了什么呢?在正式進(jìn)入今天的主題之前,先讓我們一起來(lái)思考,宇宙和黑洞會(huì)有什么樣的共通點(diǎn)。

1915年,愛因斯坦提出了著名的廣義相對(duì)論。廣義相對(duì)論一經(jīng)發(fā)表,就引起了全世界物理學(xué)家的轟動(dòng)。很快,德國(guó)天體物理學(xué)家卡爾·史瓦西利用廣義相對(duì)論進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)真空解,非常詭異。他發(fā)現(xiàn),宇宙中可能存在一個(gè)無(wú)限扭曲的點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)沒(méi)有體積,也就是時(shí)空曲率無(wú)限大。但它卻擁有著極大的質(zhì)量,因而密度也是無(wú)限大的。這個(gè)點(diǎn),就是所謂的奇點(diǎn)。由于這個(gè)奇點(diǎn)附近的時(shí)空過(guò)于扭曲,以至于連光都無(wú)法從它的周圍安全飛越,有一部分會(huì)偏折,有一部分甚至被它吞噬。這就導(dǎo)致奇點(diǎn)附近的一大片區(qū)域都沒(méi)有任何光可以傳播到我們這里供人類觀測(cè),因此科學(xué)家們將它命名為黑洞。毫無(wú)疑問(wèn),黑洞是宇宙中最為詭異的天體。在黑洞內(nèi)部,人類已知的物理學(xué)定律都將失效。這就導(dǎo)致我們既無(wú)法直接觀測(cè)到黑洞內(nèi)部到底在發(fā)生什么,也無(wú)法通過(guò)天體物理學(xué)的計(jì)算來(lái)推測(cè)這里會(huì)有哪些詭異的事情發(fā)生。

隨著科學(xué)家們對(duì)黑洞的研究,我們已經(jīng)可以清楚地得知:在宇宙中,黑洞大概分為2種。其中,一種是恒星黑洞,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是大質(zhì)量的恒星在進(jìn)入生命末期之后,其內(nèi)部就會(huì)坍縮變成黑洞;而且在這里最關(guān)鍵的一個(gè)條件就是并不是所有的恒星最終都會(huì)形成黑洞。只有那些質(zhì)量大約在太陽(yáng)質(zhì)量25倍以上的恒星,最后才會(huì)形成黑洞。而另一種是原初黑洞,又稱為太初黑洞,是一種假想的黑洞類型。這類黑洞不是由大質(zhì)量恒星的引力坍縮形成的,而是來(lái)源于宇宙早期大爆炸暴漲時(shí)物質(zhì)的超高密度。簡(jiǎn)而言之,就是宇宙在早期由于局域空間的物質(zhì)分布過(guò)于密集,導(dǎo)致物質(zhì)直接坍塌所形成的黑洞。它們的形成機(jī)制有別于通常情況下恒星坍縮形成的黑洞。除了這兩種黑洞之外,理論上來(lái)說(shuō)不存在第三種黑洞的??蓯垡蛩固乖谙鄬?duì)論中卻提到了第三種黑洞,這種黑洞也是最神秘的黑洞。愛因斯坦認(rèn)為,這一黑洞的內(nèi)部最終會(huì)形成奇點(diǎn),而奇點(diǎn)就是宇宙大爆炸的“導(dǎo)火線”。所以,換句話來(lái)說(shuō),人類極有可能一直生活在黑洞中,真的是這樣嗎?

根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)的研究得知,宇宙的誕生是由一個(gè)奇點(diǎn)發(fā)生爆炸之后形成的,而在黑洞的內(nèi)部同樣也有一個(gè)奇點(diǎn)。由此也會(huì)引發(fā)一個(gè)問(wèn)題。我們?nèi)缃袼娴倪@個(gè)宇宙會(huì)不會(huì)也是一個(gè)巨大的黑洞呢。我們這個(gè)宇宙的起點(diǎn)是不是就等同于黑洞內(nèi)部的起點(diǎn)?從現(xiàn)有的研究來(lái)看,我們的宇宙應(yīng)該是誕生于138億年前,一顆奇點(diǎn)爆炸了,最終導(dǎo)致宇宙的形成。那么,這個(gè)奇點(diǎn)是怎么來(lái)的呢?通過(guò)奇點(diǎn)的研究我們可以得知,奇點(diǎn)里面蘊(yùn)含了一切物質(zhì)和能量,放眼宇宙,或許只有黑洞才可以形成奇點(diǎn)。而在研究宇宙起源的過(guò)程中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象:宇宙實(shí)際視界的大小,竟然和黑洞的事件視界大小非常接近,黑洞存在了一個(gè)事件視界,在那個(gè)地方引力比較強(qiáng)大一些,就連光都沒(méi)有辦法逃脫。而宇宙暴漲理論也就創(chuàng)造了一個(gè)類似的世界,在那個(gè)地方時(shí)空膨脹的速度比光還要快一些,所以我們也沒(méi)有辦法看到可以觀測(cè)宇宙外面的時(shí)候。

其實(shí)想要解答這個(gè)問(wèn)題特別容易,我們只需要用到史瓦西半徑的方程式就可以解釋清楚。據(jù)天文學(xué)家估算,這個(gè)宇宙的總質(zhì)量大約是10的54次方千克,把這個(gè)質(zhì)量帶入到史西半徑的方程式中,我們就可以得到史瓦西半徑大約是1500億光年。直徑也就是3000億光年。到目前為止,我們?nèi)祟惪捎^測(cè)宇宙的直徑大約是930億光年。3000億光年的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可觀測(cè)宇宙直徑930億光年,所以說(shuō)我們很有可能就是生存在一個(gè)巨大的黑洞內(nèi)部。于是,早在多年前,已經(jīng)去世的科學(xué)家霍金,就曾經(jīng)提出過(guò)“嬰兒宇宙”的猜想,而伴隨著時(shí)間的推移,這個(gè)猜想也不斷被完善。什么是嬰兒宇宙呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是我們的宇宙是誕生于一個(gè)母體宇宙,而在這個(gè)母體宇宙中,存在著無(wú)數(shù)的嬰兒宇宙,霍金認(rèn)為,宇宙中的每一個(gè)黑洞內(nèi)部,都存在著一個(gè)嬰兒宇宙,這也意味著,在我們的宇宙中,所有的黑洞也都是如此。而且每當(dāng)有一個(gè)新的黑洞形成,那么,或許也就代表,有一個(gè)新的嬰兒宇宙誕生,這也意味著,宇宙是無(wú)窮無(wú)盡的,甚至可以說(shuō),每一秒都會(huì)有新的嬰兒宇宙誕生。

黑洞的臨界值與我們目前可觀測(cè)宇宙的半徑相同的,或許你會(huì)認(rèn)為,這是一個(gè)非常驚人的巧合,不過(guò),對(duì)于相信我們生活在一個(gè)黑洞中的科學(xué)家而言,則認(rèn)為這是另一個(gè)“證據(jù)”。如果真的在每一個(gè)黑洞中,都存在著一個(gè)嬰兒宇宙,那么,這也意味著,在每一個(gè)黑洞中,都有可能存在著生命,因?yàn)楹诙词菙?shù)不清的,那么,這也意味著,在母體宇宙中,生命和文明也是數(shù)不清的,而人類不過(guò)是其中非常微不足道的存在罷了。那么,所謂的多元化宇宙、平行宇宙等概念,其實(shí)也很好解釋了,它們就是一個(gè)個(gè)的黑洞。這樣一來(lái),很多悖論,或許也可以迎刃而解。此前,愛因斯坦曾表示:黑洞或許可以用來(lái)進(jìn)行宇宙之間穿越的通道。那么,這是不是意味著想要抵達(dá)平行宇宙或者另一個(gè)時(shí)空,只需要進(jìn)入黑洞就可以?或許未來(lái)有一天,人類有機(jī)會(huì)抵達(dá)宇宙的邊緣后,就會(huì)得知宇宙的真相?;蛘呷祟惖目萍紡?qiáng)大到可以抵達(dá)黑洞時(shí),就可以揭開這一切的謎題。


所有的黑洞內(nèi)部,可能都有一個(gè)宇宙世界存在,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了什么?的評(píng)論 (共 條)

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