我们的宇宙空其实是一个黑洞的内部,这是黑洞酷学的观点。目前主流的宇宙学模型是大爆炸理论,还有很多非主流的宇宙学模型。黑洞宇宙模型就是其中之一。
1.为什么宇宙在黑洞里面?
这个问题要从宇宙膨胀说起。
我们知道宇宙正在加速膨胀。这里的扩展是指从每个空 space生成新的空space。因此,宇宙中的物体正在相互远离。但是,靠近的物体会被重力或电磁力拉在一起,距离不会增加。空之间的膨胀效应只有在非常遥远的星系之间才能看到。
在上面的例子中,由于空之间的扩展,猫鼠距离和猫狗距离都增加了,但猫狗距离的增加幅度明显大于猫鼠距离。由于空之间展开的叠加效应,物体离得越远,它们之间的距离增加得越大。换句话说,一个物体离我们越远,它离我们越远。
由此不难想象,离我们足够远的星系和离我们很远的物体会达到光速。这个距离被称为哈勃半径。哈勃半径之外的星系正以超过光速的速度远离我们。
在黑洞宇宙模型中,哈勃半径也是我们宇宙所在黑洞的史瓦西半径。如果我们把一个物体压缩到史瓦西半径以下,球体表面的逃逸速度就会达到光速。换句话说,这个球体变成了一个黑洞。
史瓦西半径的公式非常简单:
其中g是引力常数,m是物体的质量,c是光速。
那么,如果我们把哈勃半径内的一切都压缩成一个黑洞,那么它的史瓦西半径会有多大呢?如果将已知的宇宙质量(由观测到的宇宙密度计算得出)代入上述公式,得到的史瓦西半径和哈勃半径非常接近。考虑到观测的精度和误差,可以认为这两个值是相等的。
换句话说,我们的宇宙空已经是一个黑洞了。
宇宙的密度很低,相当于这么大体积的地球中只有一粒沙子的质量。在这么稀疏的宇宙中能形成黑洞,可能很多人都不可思议空。黑洞给人的感觉往往是非常致密的——如果把太阳压缩成黑洞,其史瓦西半径只有3公里,而地球黑洞的史瓦西半径不到1厘米。
从上式可以看出,史瓦西半径与质量成正比,而物体的半径与质量的立方根成正比(如果密度不变)。
因此,当一个物体的质量增加时,史瓦西半径比物体本身的半径增长得更快。大质量物体的史瓦西半径会达到甚至超过物体本身的半径。
然而,大多数宇宙学家不同意这一证据。他们认为史瓦西半径和哈勃半径非常接近,这只是巧合。
2.黑洞中的宇宙
对黑洞的传统理解是,当一个物体落入黑洞时,它会继续向黑洞中心下落,最终落入黑洞中心的奇点——一个密度无穷大、体积无穷小的点。
然而,这并不是上理金融边肖公司存在的唯一黑洞结构。黑洞强大的引力使得时间空极度弯曲,导致时间空封闭,与外界隔绝。在这样一个封闭的空房间里,如果物质大致均匀分布,广义相对论允许它保持稳定的内部结构,而不会坍缩成奇点。
那么,黑洞宇宙就是一个没有外界物质和能量影响的静态宇宙。当黑洞宇宙吸入外来物质时,其体积随着质量的增加而增加。从黑洞宇宙内部看,表现为宇宙间的膨胀空。
所以在黑洞宇宙模型中,不需要暗能量的概念来解释宇宙的膨胀。黑洞宇宙通常始于恒星级别的黑洞。对于外部观察者来说,它的内部是一个奇点还是一个婴儿宇宙是一样的。当它吸收了外部宇宙(母宇宙)的物质和辐射后,就会慢慢长大。
在一个星系中,当一颗恒星到达其生命的尽头时,它将成为白矮星、中子星或黑洞。最终,它们汇聚在星系中心,形成一个质量超过十亿个太阳的超级黑洞。这个黑洞的内部是另一个像我们一样的宇宙。
恒星黑洞诞生于超新星爆发,因此其内部温度极高(高于中子星),但不辐射能量。黑洞宇宙膨胀时,由于能量弥散,温度逐渐降低。当一个黑洞宇宙膨胀到我们宇宙那么大的时候,温度已经降到了3 K,这就是我们观测到的微波背景辐射。
黑洞宇宙的膨胀速度取决于吸入物质的数量。我们宇宙的边界正在以光速扩张,这意味着每秒需要吸入10000个太阳质量的物质。
对于一些小黑洞(比如超新星爆炸留下的恒星黑洞),其周围的时间空曲率变化很大,物质在进入黑洞时会被撕成碎片。而大质量黑洞(如星系中心的超级黑洞)被称为“温和黑洞”,物质可以完好无损地穿过视界,进入黑洞——到另一个宇宙。
3.黑洞宇宙模型
黑洞宇宙模型是一个多层次的层次结构。我们的宇宙在一个更大的宇宙中(母宇宙);母宇宙中的其他宇宙是我们宇宙的姐妹宇宙;我们宇宙中的黑洞(恒星黑洞和超级黑洞)都包含子宇宙;
同样,我们的姐妹宇宙也有自己的子宇宙;在母亲宇宙之外是一个更大的祖母宇宙。这个模型有多少层取决于整个空的大小。
如果整个空是无限的,那么宇宙级数是无限的;反之,则有限。在黑洞宇宙膨胀的过程中,可能会遇到姐妹宇宙,合并成一个更大的宇宙。
以上是对黑洞宇宙模型的简单介绍。它是另一个不同于大爆炸理论的宇宙学模型,对天文观测中的很多现象也有不同的解释,比如空膨胀、微波背景辐射等。目前,这一理论被视为一种“另类酷学”,并未得到大多数宇宙学家的认可。然而,从20世纪70年代到现在,一些宇宙学家仍在从事这一理论的研究。
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