Два известных предсказания черных дыр сегодня - два. Первый, изнутри черной дыры невозможно выбраться, потому что выход лежит вспять во времени. Во-вторых, вы можете видеть все будущее вселенной, потому что время во вселенной, которую вы покинули, теперь похоже на пространство. Жаль, что ты никому не можешь сказать.
Идея о том, что мы живем внутри черной дыры, не так безумна, как кажется. Черные дыры деформируют пространство и время, пока их роли не поменяются местами. Для любого, кто падает в черную дыру, радиальное измерение, ведущее к сингулярности, становится временем, а временное измерение становится пространством. Основная идея теории о том, что Большой Взрыв был бы черной дырой (Черная дыра Теория большого взрыва (BHBBT) заключается в том, что материя родительской вселенной коллапсирует в черную дыру. Сингулярность этой черной дыры находится в одной точке космоса по сравнению с любой точкой родительской вселенной. Но из-за того, что время и пространство поменялись местами для всех в дочерней вселенной, эта точка в пространстве r = 0 становится их отправной точкой во времени, t = 0. То, что было сингулярностью в пространстве, теперь сингулярно во времени, как Большой Взрыв.
Это означает, что любая материя, упавшая из «родительской» вселенной в черную дыру, исчезнет из этой вселенной и возникнет в начальной точке совершенно запутанной «дочерней» вселенной.
Сколько материи из «материнской» вселенной окажется в «дочерней» вселенной? И сколько он сможет закончить? Даже все это? Может ли одна вселенная закончиться внутри другой? Причина, по которой целая вселенная может содержаться внутри другой, связана со странным способом, которым время и пространство могут деформироваться, растягиваться, сжиматься и искривляться. То, что казалось тупиком в центре черной дыры, на самом деле может оказаться проходом к рождению новой Вселенной.
У вас может быть много вселенных, связанных между собой таким образом, где матери рожают дочерей, которые рожают еще дочерей, и так до бесконечности. Таким образом, весь взаимосвязанный космос не «стар» всего лишь в 13 миллиардов лет, а может быть бесконечно старым.
Стандартная модель Big Bang
Стандартная модель Вселенной Большого Взрыва (SBB) состоит в том, что Вселенная, включая время, пространство и материю, он родился в одной точке около 13 миллиардов лет назад. С точки зрения общей теории относительности, теории гравитации Эйнштейна, само пространство было сжато до этой точки. Со временем пространство начало расширяться, увлекая за собой материю. Этот процесс будет продолжаться и сегодня, и мы это знаем, потому что, когда мы наблюдаем далекие галактики, они удаляются от нас. Чем дальше находится галактика, тем быстрее она удаляется от нас. Это согласуется с теорией Вселенной, в которой пространство расширяется. Чем больше пространство между двумя точками, тем быстрее они могут разойтись. Стандартный пример — набор точек на воздушном шаре. Надуйте шарик, и все точки разойдутся.
Где находится центр Вселенной?
Центр Вселенной, где произошел Большой взрыв, находится для нас не в пространстве, а в момент времени t = 0, в момент Большого взрыва. Аналогия с воздушным шаром здесь полезна, потому что центр воздушного шара, конечно, не находится на воздушном шаре. Таким образом, пространство похоже на поверхность воздушного шара с дополнительным измерением, то есть у него 3 измерения вместо 2. Прошлое похоже на внутреннюю часть воздушного шара.
Однако центры черных дыр находятся в точке пространства r = 0 в координатах с центром на сингулярности черной дыры. Поэтому они принципиально отличаются от сингулярности Большого взрыва.
Итак, как мы можем быть внутри черной дыры? Время становится пространством
Одной из странных особенностей общей теории относительности является ее способность искривлять пространство и время до такой степени, что время и пространство могут меняться ролями. Интенсивная концентрация материи может искажать пространство и время таким образом, что меняет значение пространства и времени для разных наблюдателей. Для наблюдателя вне черной дыры, называемого далеким наблюдателем, сингулярность находится в определенной точке пространства. Однако для наблюдателя, находящегося внутри горизонта событий, сингулярность находится в некоторой точке времянекоторое время в будущем.
Теория, что Большой взрыв - это черная дыра, BHBBT, предполагает, что, по крайней мере, для некоторых типов сингулярности, когда материя достигает ее, она попадает в новую вселенную, в которой время сингулярности является отправной точкой этой вселенной.
Представьте, что вы муравей, ползающий по столу. Ползая, спускайтесь по склону. Склон становится все круче и круче, пока не станет полностью вертикальным. Внезапно это заканчивается в точке. Это типично для изображения черных дыр. Но теперь, вместо того, чтобы заканчиваться в этой точке, за этой точкой пространство снова расширяется. Пройдя через эту единственную точку, вы снова появляетесь в расширяющемся конусе: новая вселенная, перпендикулярная той, которую вы оставили позади.
Черная дыра как происхождение Вселенной
BHBBT — убедительная теория, которую можно строго сформулировать в рамках общей теории относительности Эйнштейна. Это не требует никакой новой физики. Это также объясняет, почему произошел Большой взрыв. А на философском уровне и антропном принципе это обнадеживающе объясняет, что мы не родились «из ничего», а были порождены чем-то другим и, возможно, мы в определенном смысле бесконечны.
Ссылки:
Смолин, Ли. "Вселенная развивалась?" Классическая и Квантовая Гравитация 9.1 (1992): 173.
Stuckey, WM "Наблюдаемая вселенная внутри черной дыры". Американский журнал физики 62.9 (1994): 788 – 795.
Easson, Damien A. и Robert H. Brandenberger. «Поколение Вселенной из интерьеров черной дыры». Журнал физики высоких энергий 2001.06 (2001): 024.
