Dia Big Bang Ini sering digambarkan sebagai kelahiran ledakan alam semesta, momen tunggal ketika ruang, waktu dan materi muncul yang ada. Tapi bagaimana jika ini bukan permulaan? Apa yang akan terjadi jika alam semesta kita muncul dari sesuatu yang lain, sesuatu yang lebih akrab dan radikal pada saat yang sama?
Dalam artikel baru, Diposting di Tinjauan Fisik DRekan -rekan saya dan saya mengusulkan alternatif yang mengejutkan. Perhitungan kami menunjukkan bahwa Big Bang bukanlah awal dari segalanya, tetapi hasil dari keruntuhan atau keruntuhan gravitasi yang membentuk sangat masif lubang hitam – Diikuti oleh rebound di dalam dirinya.
Gagasan ini, yang kami sebut alam semesta Black Hole, menawarkan visi yang sangat berbeda tentang asal -usul kosmik, bagaimanapun, didasarkan sepenuhnya pada fisika dan pengamatan yang diketahui.
Hari ini Model kosmologis standarBerdasarkan Big Bang dan Cosmic Inflation (gagasan bahwa alam semesta awal meledak dengan cepat dalam ukuran), telah memiliki keberhasilan yang sangat sukses dalam menjelaskan struktur dan evolusi alam semesta. Tetapi memiliki harga: tinggalkan beberapa pertanyaan paling mendasar tanpa tanggapan.
Di satu sisi, model Big Bang dimulai dengan keunikan: titik kepadatan yang tak terbatas dimana hukum fisika rusak. Ini bukan hanya kegagalan teknis; Ini adalah masalah teoretis yang mendalam yang menunjukkan bahwa kita benar -benar tidak memahami awal sama sekali.
Untuk menjelaskan struktur skala besar alam semesta, fisikawan memperkenalkan fase singkat ekspansi cepat di alam semesta awal yang disebut Inflasi kosmikdiumpankan oleh bidang yang tidak diketahui dengan sifat aneh. Kemudian, untuk menjelaskan ekspansi yang dipercepat yang diamati hari ini, mereka menambahkan komponen “misterius” lainnya: Energi gelap.
Terkait: 5 fakta menarik tentang Big Bang, teori yang mendefinisikan sejarah alam semesta
Singkatnya, model kosmologi standar bekerja dengan baik, tetapi hanya Dengan memperkenalkan bahan -bahan baru Kami tidak pernah mengamati secara langsung. Sementara itu, pertanyaan paling mendasar tetap terbuka: dari mana datangnya semuanya? Mengapa Anda memulai dengan cara ini? Dan mengapa alam semesta begitu datar, lembut dan besar?
Model baru
Model baru kami menjawab pertanyaan -pertanyaan ini dari sudut yang berbeda, melihat ke dalam alih -alih keluar. Alih -alih memulai dengan alam semesta yang berkembang dan mencoba melacak bagaimana hal itu dimulai, kami mempertimbangkan apa yang terjadi ketika koleksi yang terlalu padat materi runtuh gaya berat.
Ini adalah proses keluarga: bintang -bintang runtuh di lubang hitam, yang merupakan salah satu objek yang paling dipahami dalam fisika. Tapi apa yang terjadi di dalam lubang hitam, di luar cakrawala peristiwa yang tidak ada yang bisa melarikan diri, masih menjadi misteri.
Pada tahun 1965, fisikawan Inggris Roger Penrose menunjukkan bahwa dalam kondisi yang sangat umum, Keruntuhan gravitasi harus menyebabkan keunikan. Hasil ini, Diperpanjang oleh almarhum fisikawan Inggris Stephen Hawking dan lainnyaIni mendukung gagasan bahwa singularitas, seperti Big Bang, tidak bisa dihindari.
Gagasan itu membantu Penrose menjadi bagian dari tahun 2020 Hadiah Nobel Dalam fisika dan buku terlaris global Hawking yang terinspirasi Sejarah Waktu Singkat: Dari Big Bang ke Lubang Hitam. Tapi ada peringatan. “Teorema singularitas” ini didasarkan pada “fisika klasik” yang menggambarkan objek makroskopik biasa. Jika kita memasukkan efek mekanika kuantum, yang mengatur mikrokosmos kecil atom dan partikel, seperti yang kita berutang kepadatan ekstrem, sejarah dapat berubah.
Di dalam Artikel baru kamiKami menunjukkan bahwa keruntuhan gravitasi tidak harus berakhir dengan singularitas. Kami menemukan solusi analitik yang tepat, hasil matematika tanpa pendekatan. Matematika kami menunjukkan bahwa ketika kami membahas potensi singularitas, ukuran alam semesta berubah sebagai fungsi (hiperbolik) dari waktu kosmik.
Solusi matematika sederhana ini menjelaskan bagaimana awan materi yang runtuh dapat mencapai keadaan kepadatan tinggi dan kemudian memantul, memantul ke luar dalam fase ekspansi baru.
Tapi bagaimana teorema Penrose melarang hasil seperti itu? Semuanya disebabkan oleh aturan yang disebut Prinsip Pengecualian Kuantumyang menetapkan bahwa tidak ada dua partikel identik yang dikenal sebagai fermion dapat menempati keadaan kuantum yang sama (seperti momentum sudut atau “belokan”).
Dan kami menunjukkan bahwa aturan ini mencegah partikel -partikel dalam materi kolapt tidak terdefinisi tanpa batas. Akibatnya, keruntuhan berhenti dan berinvestasi. Rebound tidak hanya mungkin, tetapi juga tidak dapat dihindari dalam kondisi yang tepat.
Yang terpenting, rebound ini terjadi sepenuhnya dalam kerangka relativitas umum, yang diterapkan dalam skala besar, seperti bintang dan galaksi, dikombinasikan dengan prinsip -prinsip dasar mekanika kuantum, bidang eksotis, dimensi spekulatif tambahan atau fisik tidak diperlukan.
Apa yang muncul di sisi lain rebound adalah alam semesta seperti kita. Yang lebih mengejutkan, rebound secara alami menghasilkan dua fase terpisah dari ekspansi yang dipercepat, inflasi dan energi gelap, didorong bukan oleh bidang hipotetis tetapi oleh fisika rebound itu sendiri.
Prediksi yang dapat diverifikasi
Salah satu kekuatan model ini adalah membuat prediksi yang dapat diverifikasi. Memprediksi kelengkungan ruang positif kecil tapi tidak nol, yang berarti alam semesta Itu tidak benar -benar datartetapi sedikit melengkung, seperti permukaan Tanah.
Ini hanyalah peninggalan kepadatan awal kecil yang memicu keruntuhan. Jika pengamatan di masa depan, seperti yang sedang berlangsung Misi EuclidMengonfirmasi kelengkungan positif kecil akan menjadi petunjuk yang kuat bahwa alam semesta kita benar -benar muncul dari rebound seperti itu. Ini juga membuat prediksi pada tingkat ekspansi alam semesta saat ini, sesuatu yang telah diverifikasi.
Model ini membuat masalah teknis dengan kosmologi standar. Itu juga bisa memberi cahaya baru pada misteri mendalam lainnya dalam pemahaman kita tentang alam semesta awal, seperti asal usul lubang hitam supermasif, sifat materi gelap atau pembentukan hierarkis dan evolusi galaksi.
Pertanyaan -pertanyaan ini akan dieksplorasi oleh misi luar angkasa di masa depan seperti ArkihsItu akan mempelajari karakteristik difus seperti halo bintang (struktur bola bintang dan kelompok globular yang mengelilingi galaksi) dan galaksi satelit (galaksi yang lebih kecil yang mengorbit terbesar) yang sulit dideteksi dengan teleskop tradisional bumi dan membantu kita memahami evolusi materi gelap dan galaksi.
Fenomena ini juga dapat dikaitkan dengan objek peninggalan yang ringkas, seperti lubang hitam, yang terbentuk selama fase keruntuhan dan selamat dari rebound.
Black Hole Universe juga menawarkan perspektif baru di tempat kami di Cosmos. Dalam kerangka kerja ini, seluruh alam semesta kami yang dapat diamati berada di dalam bagian dalam lubang hitam yang terbentuk di alam semesta “ayah” yang lebih besar.
Kami istimewa, tidak lebih dari bumi dalam pandangan dunia geosentris yang mengarah ke Galileo (astronom yang menyarankan agar bumi berputar di sekitar matahari pada abad ke -16 dan ke -17) ditempatkan di bawah tahanan rumah.
Kami tidak menyaksikan kelahiran segala sesuatu yang tidak ada, tetapi kelanjutan dari siklus kosmik, yang dibentuk oleh gravitasi, mekanika kuantum dan interkoneksi yang mendalam di antara mereka.
Artikel yang diedit ini adalah Republik Percakapan Di bawah lisensi Creative Commons. Baca Artikel asli.
