|
Space.com：我们的宇宙是否被困在黑洞之中？韦伯太空望远镜的最新发现或颠覆你的认知 毫无疑问，自从发射以来，韦伯太空望远镜（JWST）彻底改变了我们对早期宇宙的认识，但它的最新发现或将使天文学家陷入混乱。 事实上，这项发现可能告诉我们有关宇宙诞生的深刻真相，并暗示我们所看到的一切或许正处于一个黑洞之内。 这台耗资一百亿美元的望远镜于2022年夏季开始观测宇宙。 最新观测发现，在其迄今所观测到的大多数遥远星系（即早期宇宙星系）中，大部分都在以相同的方向旋转。 其中大约三分之二的星系以顺时针旋转，另外约三分之一则以逆时针旋转。 在一个随机的宇宙中，科学家本来预期星系的自转方向应该是一半顺时针，一半逆时针。但这项新研究表明，星系的旋转似乎存在一个特定的偏好方向。 这些对263个星系的观测成果，揭示了这种奇怪的“宇宙协调旋转舞蹈”。 研究团队的负责人，卡尔·R·艾斯工程学院（Carl R. Ice College of Engineering）计算机科学副教授沙米尔（Lior Shamir）在声明中表示：“目前仍不清楚造成这种现象的原因，但存在两种主要的解释。一种解释是宇宙诞生之初就在旋转。这种解释符合‘黑洞宇宙学’等理论，即假设整个宇宙位于一个黑洞内部。” 他说“但如果宇宙确实诞生之初就在旋转，那么意味着当前的宇宙理论存在不足。” 诞生于黑洞中？ 黑洞宇宙学，也被称作“施瓦茨希尔德宇宙学”（Schwarzschild cosmology），认为我们观测到的宇宙可能是一个更大的“母宇宙”中某个黑洞的内部。 这一想法最早由理论物理学家库马尔·帕特里亚（Raj Kumar Pathria）和数学家I. J. 古德（I. J. Good）提出。 他们提出一个观点：“施瓦茨希尔德半径”（更为人熟知的称呼是“事件视界”，即黑洞的边界，任何物质包括光线一旦进入后都无法逃脱）同时也是我们可观测宇宙的边界。 这种理论还有另一层含义：我们宇宙中的每一个黑洞都有可能通向另一个“婴儿宇宙”。这些宇宙对我们来说是不可观测的，因为它们同样被困在事件视界内部，这是一个只能单向进入的光陷阱，一旦进入，任何光线或信息都无法再逃脱或传递出来。 这种理论一直被美国纽黑文大学（University of New Haven）的波兰理论物理学家波普拉夫斯基（Nikodem Poplawski）大力倡导。 黑洞是在大质量恒星核心坍缩后形成的。在黑洞中心，物质的密度远远超过宇宙中任何已知的密度。 根据波普拉夫斯基的理论，最终扭转（物质的扭曲与旋转）和自旋之间的相互作用变得极强，从而阻止物质无限坍缩成奇点。 波普拉夫斯基对Space.com网站解释说：“相反，物质将达到一种密度极大但有限的状态，停止坍缩后像压缩到极限的弹簧一样反弹，并开始迅速膨胀。这种状态附近极强的引力场导致大量粒子产生，使黑洞内部质量急剧增加，从而加强引力排斥力并推动这种反弹。” 波普拉夫斯基继续解释道，这种剧烈反弹后产生的快速膨胀可能导致了我们所见的宇宙膨胀，我们如今称之为“大爆炸”。 他说：“它产生了一段有限的宇宙暴涨时期，这也解释了为什么我们今天观测到的宇宙在最大尺度上显得平坦、均匀且各向同性。” “爱因斯坦广义相对论的扩展理论中重力的扭转现象，为每个黑洞内部诞生一个婴儿宇宙提供了合理的理论解释；同时黑洞也成为一个‘爱因斯坦-罗森桥’，也就是连接当前宇宙和母宇宙的‘虫洞’。” 根据该理论，在新诞生的宇宙内部，原本的母宇宙看起来就像一个白洞（即无法从外部进入、与黑洞相反的宇宙区域）的另一端。 波普拉夫斯基说：“因此，我们自己的宇宙可能是另一个宇宙中黑洞的内部。物质通过黑洞边界（即事件视界）的运动只能单向进行，这在事件视界形成了过去-未来的不对称性，进而在婴儿宇宙中每个地方都表现为时间的单向性。” 他说“这样的宇宙中的时间之箭因此继承自母宇宙，并由引力的扭转而产生。” JWST观测到的螺旋星系中，以蓝色圆圈标记的星系旋转方向与银河系相反，而红色圆圈标记的星系则与银河系旋转方向相同。 针对JWST的这些新发现，波普拉夫斯基对Space.com说：“如果我们的宇宙确实存在一个首选的旋转轴，那将是非常引人入胜的。这种轴线可由我们宇宙诞生于另一个宇宙黑洞事件视界内部的理论自然地解释。” 他补充道：“黑洞通常形成于恒星或星系中心，尤其是球状星团，它们自身也在旋转。这意味着黑洞也存在旋转，其旋转轴将会影响黑洞内部诞生的宇宙，表现为一个优先的方向轴。” 波普拉夫斯基继续说道：“我认为解释宇宙旋转最简单的方法就是宇宙诞生于一个旋转的黑洞内部。时空的扭转提供了一种最自然的机制，避免了黑洞中心的奇点，转而创造出一个新的、封闭的宇宙。” “我们宇宙中优先的方向轴，继承自母宇宙黑洞的旋转轴，或许影响了星系的旋转运动，从而产生了所观测到的顺逆时针不对称现象。” “JWST发现星系的旋转存在偏好的方向将支持黑洞创造新宇宙的理论，如果这些结果能够得到确认，我会非常兴奋。” 另一种解释认为，JWST发现的星系旋转方向差异可能源自银河系自身的旋转效应。 此前，科学家认为银河系旋转速度过慢，无法显著影响JWST的观测结果。 沙米尔总结道：“如果情况确实如此，我们可能需要重新校准对深远宇宙距离的测量。这种重新校准也可能解释宇宙学中其他一些未解决的问题，例如宇宙膨胀速率差异，以及为何一些星系根据现有距离测量看起来比宇宙本身年龄更大。” 这项研究本月发表于《英国皇家天文学会月报》。     韦伯太空望远镜看到的螺旋星系。 蓝色圆圈内的星系与银河系旋转方向相反，红色圆圈内的星系与银河系旋转方向相同 来源： https://www.space.com/space-expl ... ight-blow-your-mind By Robert Lea published 20 hours ago "I think that the simplest explanation of the rotating universe is the universe was born in a rotating black hole." |
