黑洞会是其他宇宙吗？科学家的新理论修补黑洞和大爆炸奇点

Question

如题所述

Answer 1

我们看到的宇宙具有许多与黑洞相同的特性。 黑洞有一个事件视界，那里的引力是如此之强，以至于连光都无法逃脱。 宇宙暴胀创造了一个类似的事件视界，时空膨胀得比光快，所以我们看不到可观测宇宙icon之外的时空。 黑洞中心还有一个奇点icon，密度无穷大； 而在大爆炸之前，它也是一个奇点，它也有着无限的密度。

因此，一些科学家提出黑洞可能是其他宇宙。 而且，多元宇宙理论的提出，让很多人相信黑洞是另一个宇宙。 它也成为许多科幻作品中最受欢迎的理论。

近日，一个科学家团队在预印本服务器上发表论文，依托弦论的思想，证明黑洞奇点可能与被称为“大脑”的多维时空相连，并且在下一个“大”的新宇宙中 在爆炸中诞生。 虽然没有航天器可以带我们活着穿越黑洞的事件视界，但我们可以使用数学来接近黑洞的内部。

黑洞奇点和大爆炸

爱因斯坦的引力方程告诉我们，黑洞周围的时空比我们想象的要弯曲得多。 在黑洞周围，牛顿的经典引力理论开始失效。 在大爆炸时代，经典物理学也将“崩溃”。 虽然爱因斯坦的相对论可以很好地解释黑洞，但它也创造了难以理解的内部奇点。

量子理论icon可以很好地解释微观情况，它也试图解释黑洞中的奇点。 然而，将引力理论融入量子模型是非常困难的。 霍金icon辐射是一个相对成功的例子，但其他尝试都以失败告终。

在新论文中，科学家们提出了一种解决黑洞奇点和大爆炸icon奇点的方法。 他们在时空和物质的有效场论icon中增加了一个对象，这个对象就是一个“大脑”。 它是一个占据一维空间icon状超曲面的相对论物体。 这个物体违反了通常的能量条件，因此能够解决时空的奇点。

事实上，这并不是科学家们第一次提出黑洞宇宙理论。 然而，许多提出这一理论的科学家依靠广义相对论icon，将黑洞与宇宙学的彭罗斯图结合起来，从而产生了新的问题。

为了解决这个问题，研究人员提出了超弦理论icon，认为自然界的所有力量都可以统一起来，而这一理论的诞生很可能解决相对论和量子力学都无法解决的问题。 但是这个理论的时空需要10多个维度，而我们生活的环境是3维空间加一维时间。 如何找到其他维度是个问题？

Answer 2

宇宙是什么？黑洞又是什么？二者之间是否存在着某种联系呢？宇宙就是我们所存在的一个广阔的时空，可观测宇宙的半径大约为465亿光年，而在可观测宇宙之外，宇宙到底多大，我们并不知道，而且可能永远都不会知道。黑洞，是宇宙中客观存在的一种天体，是一种极具神秘色彩的天体。黑洞按照质量的大小可以分为恒星级黑洞以及星系级黑洞，恒星级黑洞通常是由大质量的恒星在主序星阶段结束之后坍缩而成的，黑洞的密度和质量决定了黑洞的引力强度，在黑洞的引力范围之内，一切物质都会被其所吞噬。相比恒星级黑洞而言，星系级黑洞的力量就更加强大了，它们可以主导整个星系的运行，银河系的中心就有着这样的一个星系级黑洞，人马座a*。
星系级黑洞通常诞生于宇宙形成之初。在宇宙形成之初，宇宙的体积很小，但物质总量不变，所以物质密度要比现在大得多，星系级黑洞就诞生于那一时期。其实，无论是对于宇宙而言，还是对于黑洞而言，人类所知都极为有限。因为认知的有限，所以关于宇宙和黑洞的一些奇思妙想也就迸发了出来，其中有一种想法认为宇宙其实就是一个黑洞。乍一看，这种想法颇有些荒诞主义色彩，而从科学的角度来说，这其实一点也不荒诞，而且还有可能是事实。因为黑洞和宇宙具有很多相似的地方，特别是从时空性质来看，两者具有共性。在宇宙之中，时空是一个整体，任何一部分的时空都不是独立存在的。举例而言，我们可以通过六个面来搭建一个矩形空间，但这个空间并不是独立的。
一般情况下，我们可以进入到任何一个空间之内，也能够将这个空间打开与外部空间融为一体，因为整个宇宙的时空本身就是一个整体。同样，按照相对论效应，大质量的天体拥有更缓慢的时间流逝速度，但它同样不是独立的，我们可以进入和离开它的引力范围。整个宇宙的时空是一个整体，但只有一种情况例外，那就是黑洞，黑洞是一个完全独立的时空体系，黑洞可以将其视界之内的时空与外部时空完全隔开。这是因为黑洞拥有无限的密度和极高的质量，黑洞的逃逸速度超越了光速，任何进入黑洞视界内部的物质都无法再次逃逸而出。此外，由于引力场的强度会影响到时间的流逝速度，所以在黑洞巨大的引力作用下，它内部的时间几乎是完全静止的。
无论时间，还是空间，黑洞内部都是一个完全独立的体系，黑洞可以将时空与宇宙的其它部分完全独立开来。黑洞独特的时空性质和宇宙本身的时空性质极为相似，因为宇宙本身就是一个独立的时空体系。无论宇宙之外是否存在时空，是否存在其它宇宙，这都不会改变我们的宇宙本身就是一个独立的时空体系。所以，从时空性质来看，黑洞和宇宙极为相似。黑洞与宇宙的相似之处并不仅限于此。黑洞之所以能够以黑洞的形式存在，其密度、体积以及质量之间是有一定比例限制的，通过黑洞的视界体积，我们可以计算出一个黑洞的密度以及质量。那么，这里出现了一个非常有趣的问题，如果我们将宇宙视为一个黑洞，进行相同的计算会得出怎样的结果呢？
可观测宇宙的半径为465亿光年，之所以选择可观测宇宙，是因为在这个范围之外，我们一无所知，我们不知道在这个范围之外的宇宙有多大，所以那对于我们而言是没有意义的。如果一个黑洞的视界半径达到了465亿光年，那么通过计算，这个黑洞的质量约为10的80次方克，而宇宙的质量恰好如此。同时，按照已知的宇宙物质总量来计算，宇宙的物质密度与相同体积的黑洞密度也是极为相近的。当然，这完全有可能是一个巧合，又或者这个有趣的假设是正确的，宇宙真的就是一个黑洞。黑洞的内部是一个奇点，而一种理论认为奇点在吸收了过多的物质之后可能会发生爆炸，而根据宇宙大爆炸理论，宇宙样起源于奇点的爆炸。虽然宇宙大爆炸理论还不能定论为确实的宇宙起源理论，但我们也必须承认，宇宙大爆炸理论可以给现有的所有天文现象一个完美的解释。

Answer 3

不会。
首先要知道宇宙大爆炸的奇点和黑洞是不一样的，那个奇点创造宇宙中所有的物质和能量。
然而黑洞即便质量很大，但对于宇宙来说还是微不足道的，根据质量守恒和能量守恒，一个黑洞无论如何也不会形成一个宇宙。

Answer 4

它表示宇宙的起点，黑洞不会产生新的宇宙，黑洞是宇宙的一部分，宇宙中拥有无数的黑洞，如果黑洞可以产生宇宙的话我们就会有很多的宇宙啦。