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黑洞內部或藏有宇宙 這是真的嗎?科學家新發現了什麽

2024-10-15科學

黑洞被認為是宇宙中最神秘的存在之一,如果我們現在居住的整個宇宙實際上是一個巨大的黑洞,那我們將如何面對?這個問題雖然聽起來有些奇怪,但並非沒有可能。一些科學家提出,我們可能就生活在一個黑洞之內,而我們的宇宙可能正是在這樣一個黑洞的內部誕生的。更有研究表明,每一個黑洞可能都孕育著一個獨立的宇宙。那麽,科學家們究竟有什麽發現讓他們這樣認為呢?在深入探討今天的主題之前,讓我們先來探討一下宇宙與黑洞之間可能存在的聯系。

1915年,愛因史坦公布了他的廣義相對論,這一理論一經提出便引起了全球物理學家的極大關註。德國的天文物理學家卡爾·史瓦西隨後使用這一理論進行計算,得出了一個非常特殊的解——他發現在宇宙中可能存在一個極度扭曲的點,這個點體積為零,時空曲率無限大,同時具有巨大的品質和密度。這種點被稱為奇異點。由於奇異點周圍的時空極為扭曲,光線無法安全透過其周邊,有的光線會偏折,有的甚至被吞噬。因此,奇異點周圍形成了一個無光區域,科學家們將這種現象稱為黑洞。毋庸置疑,黑洞是天體物理學中最為神秘的存在。在黑洞的內部,我們所知的物理定律將全部失效,這使得我們無法直接觀測或透過計算來了解黑洞內部的情況。

科學家們對黑洞的研究已經揭示了它們的兩種主要型別:恒星黑洞和原初黑洞。恒星黑洞是在大品質恒星壽命終結時由內部塌縮形成的,但並非所有恒星都能變成黑洞,只有那些品質至少是太陽的25倍的恒星才會演化成黑洞。原初黑洞,也稱為太初黑洞,被認為是大霹靂早期由於物質密度極高而形成的一種理論上的黑洞,其形成方式與恒星塌縮不同。除了這兩種黑洞,理論上不存在第三種型別的黑洞,但愛因史坦在相對論中提到的第三種黑洞卻充滿了神秘,他認為這種黑洞內部的奇異點可能是引發宇宙大霹靂的「導火索」。因此,我們可能一直生活在一個黑洞之中。

根據現代科學研究,我們的宇宙起源於138億年前一個奇異點的爆炸,而在每一個黑洞的內部也存在一個奇異點。這就引出了一個有趣的設想:我們的宇宙是否也可能是一個巨大的黑洞?透過對奇異點的研究發現,奇異點內含有所有物質和能量,而可能形成奇異點的,也許只有黑洞。在研究宇宙起源時,科學家們註意到一個有趣的現象:宇宙的實際視界與黑洞的事件視界大小非常接近,黑洞的事件視界是一個強重力區,光無法逃逸,而宇宙暴漲理論描述的是一個時空膨脹速度超過光速的場景,這使得我們無法看到宇宙外面的情況。

解答這個問題其實很簡單,只需套用史瓦西半徑的計算公式。天文學家估算宇宙的總品質約為10的54次方千克,根據這個品質計算出的史瓦西半徑約為1500億光年,即直徑約為3000億光年。而目前人類可觀測宇宙的直徑約為930億光年,遠小於3000億光年,因此我們很可能真的生活在一個巨大的黑洞內部。幾年前已故的科學家霍金提出了「嬰兒宇宙」的假說,隨著時間的推移,這一假說逐漸得到完善。嬰兒宇宙即是指我們的宇宙可能是從一個母體宇宙中誕生的,而在這個母體宇宙中,可能存在著無數個嬰兒宇宙。霍金認為,宇宙中每一個黑洞內部都可能存在一個嬰兒宇宙,這也意味著宇宙是無限的,每秒都可能有新的嬰兒宇宙誕生。

這種關於宇宙和黑洞的半徑一致的驚人巧合可能對於那些相信我們生活在一個黑洞中的科學家來說,是又一種「證據」。如果真的每個黑洞內都有一個嬰兒宇宙,那麽也可能意味著每個黑洞都可能孕育生命,因為黑洞數量不勝數,這也意味著在母體宇宙中,生命和文明也是無法計數的,而人類只是其中的一員。多元宇宙和平行宇宙的概念也因此得到了簡單的解釋,它們就是各個黑洞。這也可能解釋了許多悖論。愛因史坦曾提出,黑洞可能是宇宙間穿越的通道,這是否意味著要達到平行宇宙或其他時空,只需透過黑洞即可?也許未來有一天,當人類的技術足夠強大,能夠抵達宇宙邊緣或黑洞時,我們就能揭開宇宙的真相。