Два известных предсказания черных дыр сегодня - два. Первый, изнутри черной дыры вы не можете выбраться, потому что путь назад во времени. Во-вторых, вы можете видеть все будущее вселенной, потому что время во вселенной, которое у вас осталось, теперь подобно пространству. Жаль, что ты никому не можешь сказать.
Идея о том, что мы живем внутри черной дыры, не так безумна, как кажется. Черные дыры искажают пространство и время до такой степени, что их роли меняются местами. Для любого, кто падает в черную дыру, радиальное измерение по направлению к сингулярности становится временем, а временное измерение становится подобным пространству. Основная идея теории о том, что Большой взрыв — это черная дыра (Черная дыра Теория большого взрыва, или BHBBT) заключается в том, что материя материнской вселенной коллапсирует в черную дыру. Сингулярность этой черной дыры заключается в единственной точке пространства по отношению к любой точке родительской вселенной. Но из-за обращения времени и пространства для всех в дочерней вселенной эта точка в пространстве r = 0 становится их начальной 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 «материнской» вселенной в черную дыру, исчезнет из этой вселенной и появится в совершенно запутанной начальной точке «дочерней» вселенной.
Сколько материи из «материнской» вселенной попало бы в «дочернюю» вселенную? И сколько он может закончить? Все тоже? Может ли одна вселенная оказаться внутри другой? Причина, по которой целая вселенная может содержаться внутри другой, связана со странным образом, которым время и пространство могут искривляться, растягиваться, сжиматься и искривляться. То, что казалось мертвой точкой в центре черной дыры, может оказаться шагом к рождению новой вселенной.
У вас может быть много вселенных, связанных таким образом, где матери рожают дочерей, которые рождают других дочерей, и так до бесконечности. Возраст всего взаимосвязанного космоса не только 13 миллиардов лет, он может быть бесконечно стар.
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 в этой точке было сжато. 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 галактика, тем быстрее она удаляется от нас. Это согласуется с теорией Вселенной, в которой пространство расширяется. Чем больше расстояние между двумя точками, тем быстрее они могут разойтись. Стандартный пример — набор точек на воздушном шаре. Надуйте воздушный шар, и все точки разойдутся.
Где находится центр вселенной?
Центр Вселенной, где произошел Большой Взрыв, находится для нас не в пространстве, а в моменте времени, t = 0, в Большом Взрыве. Аналогия с воздушным шаром здесь полезна, потому что центр воздушного шара явно не находится на воздушном шаре. Пространство, таким образом, похоже на поверхность воздушного шара с дополнительным измерением, так что это 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 характеристик общей теории относительности является ее способность искривлять пространство и время до такой степени, что время и пространство могут поменяться ролями. Интенсивные концентрации материи могут искривлять пространство и время так, что это меняет смысл пространства и времени для разных наблюдателей. Для наблюдателя вне черной дыры, называемого удаленным наблюдателем, сингулярность находится в точке пространства. Однако для наблюдателя в пределах горизонта событий сингулярность находится в какой-то точке времянекоторое время в будущем.
Теория, что Большой взрыв - это черная дыра, BHBBT, предполагает, что, по крайней мере, для некоторых типов сингулярности, когда материя достигнута, она входит в новую вселенную, где время до 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 источник Вселенной
BHBBT — убедительная теория, которую можно строго сформулировать в рамках общей теории относительности Эйнштейна. Это не требует новой физики. Это также объясняет, почему произошел Большой взрыв. А на уровне философии и антропного принципа он успокаивающе объясняет, что мы не родились «из ничего», а порождены чем-то другим и, может быть, в каком-то 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.
