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我们的宇宙哪里来?可能诞生于四维宇宙中的黑洞

尽管近几十年来,科学家对宇宙的认识有了巨大的进步,但宇宙从何而来仍是一个悬而未解之迷,神秘的黑洞也同样令天文学家大为困惑。现在,一些科学家开始考虑这两者是否以某种方式存在联系。

在时间的开端,即138亿年前,整个宇宙只有一个致密炽热的能量点,描述空间、时间、物质和能量的物理定律在这里不再适用——这就是奇点。然后,宇宙大爆炸,直至今天的模样。

在目前的宇宙中,唯一会出现奇点并且物理定律完全失效的另一个地方就位于黑洞的事件视界之中,这是当前的科学理论所无法解释的。事件视界就像一层具有防护性且不透明的包围绕着黑洞。

我们的宇宙哪里来?可能诞生于四维宇宙中的黑洞

黑洞的神奇之处在于,事件视界在我们的三维宇宙中是二维的。这意味着黑洞中存在有一些我们无法认知的事物。

在2014年首次提出并且目前正在接受严肃审查的理论声称,我们的宇宙是诞生自一个巨型黑洞的奇点。

简而言之,我们的三维宇宙有可能围绕着一个四维宇宙的事件视界。

这项2014年来自圆周理论物理研究所(Perimeter Institute)和滑铁卢大学(University of Waterloo)的研究认为,在这一假设下,当一颗恒星在四维的宇宙中坍缩成一个黑洞时,我们的宇宙就此形成。

最近,来自波兰的路易克拉克大学(Lewis & Clark College)的物理和天文学教授Ethan Siegel重新审视了这个理论,他解释了一个黑洞如何在另一个宇宙中形成,而导致物质“落入”我们的宇宙。

我们的宇宙哪里来?可能诞生于四维宇宙中的黑洞

Siegel博士认为,当第一个黑洞从恒星核心的内爆和坍缩中形成时,事件视界第一次出现,然后随着越来越多的物质持续落入其中,事件视界迅速扩张并持续增长。

如果把一个坐标网格放在这个二维的包围上,那就会发现它起源于网格线非常紧密的地方,然后随着黑洞的形成而迅速扩张,再之后随着物质以低得多的速度落入其中而使得扩张变得越来越慢 。至少在概念上,这与我们所观测到的我们三维宇宙的膨胀速率相吻合。

那么,我们的宇宙不是起源一个奇点,而是作为不断增长的四维黑洞所产生的包围吗?科学家不能排除这种情况,虽然更高的维度可能是在于我们的经验之外,但它们可以很好地解释我们的宇宙起源。

我们的宇宙哪里来?可能诞生于四维宇宙中的黑洞

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