物理學家說宇宙源自一個黑洞

根據我們對宇宙的最佳理解，如果你能夠儘可能回到早些時候，比如138億年前，那麼你就能到達某個奇點，在這個緻密、極熱且能量充沛的點，管理著時空的規則會失效。

雖然我們非常努力，但我們無法凝視這個奇點，更不知道是什麼引發了我們這個宇宙的誕生。但我們知道如果在我們這個宇宙的歷史中曾經存在過這個奇點，那麼它一定是在某個黑洞里。物理學家Ethan Siegel表示，這兩個事件出現的頻率比你想像中的頻繁得多。

也許這話聽起來有點瘋狂，但正如Siegel說的那樣，至少從計算的角度來看，要說我們的大爆炸不是某顆恆星坍塌成某個四維可替代宇宙中的黑洞帶來的結果，那還真沒什麼道理。

事實上，這一說法最先由加拿大圓周理論物理研究所和滑鐵盧大學在2014年提出，雖然物理學家們盡了最大努力，但沒人能夠排除這種可能性。

那麼讓我們回想一下，我們對大爆炸的了解就是，在這個奇點出現以後，我們的宇宙就立即開始擴張了。在零點幾秒內，它經歷了快速膨脹，體積擴大至原先的約10的26次方那麼多倍，接著它擴張的速度慢了下來。

我們對黑洞的了解則是，在我們的三維宇宙中，黑洞產生了一個二維事件視界，這基本意味著它們被包裹在一個二維界限里，標記著物質的無臨界點。對此藝術家的詮釋如下圖：

黑洞和大爆炸的共同之處在於它們是我們了解到的兩個宇宙奇點(奇點基本意味著統治著宇宙的規則不再有效)實例。

就我們所知，我們的宇宙聽從兩套規則的指揮：為粒子等微小物體準備的量子力學，和為所有大物體比如恆星、行星、你和我準備的廣義相對論。

如果你耐心研究過這些數據，就會發現黑洞違反了這些規則，因為它們的事件視界已經大到黑洞裡面粒子的行為無法解釋的地步。Siegel說道：「我們宇宙中的黑洞比這大得多並不是問題所在。問題在於這意味著我們知道的物理學定律瓦解了我們計算出來的黑洞中的奇點。如果我們想要更準確地描述它，那麼我們就需要將量子論與廣義相對論統一起來，它需要用量子引力理論來解釋。」

然而，我們目前並沒有「萬有理論」，所以我們對黑洞的理解停留在了奇點這裡，就像我們對宇宙的理解也停滯不前了一樣。

考慮到這些，加拿大圓周理論物理研究所和滑鐵盧大學的三位物理學家在兩年前提議，這兩個奇點可以成為同一個。也許我們的宇宙誕生於某個更大黑洞的奇點處。或者換句話說，也許我們的宇宙是另外一個宇宙事件視界的三維包裝。

從計算的角度來說，這一點站得住腳。雖然我們算不出來有了黑洞的奇點之後發生了什麼事，但我們算得出來在事件視界的邊界發生了何事。這一切與宇宙的誕生非常相符，正如Siegel解釋的那樣：

在黑洞形成之初，從某顆恆星的內核爆炸並坍塌的時候，事件視界的最先出現的東西。接著它快速擴張並隨著越來越多物質的墜入而不斷在那片區域生長。

如果你給這個二維包裝定下坐標網格，你會發現它起源於坐標網極度密集的時候。接著在黑洞形成的時候它會快速擴張，由於物質墜入的速度變慢它擴張的速度也變慢了。至少就概念而言，它與我們觀察到的三維宇宙擴張速度非常一致。

當然，在我們能夠合并量子力學和廣義相對論並窺探過去的某個奇點之前，這一切還只是理論而已。但在此之前，根據這一理論，我們沒理由不去相信我們的宇宙每誕生一個黑洞，就同時產生了一個全新的二維宇宙。雖然這聽起來很瘋狂，但答案卻不是沒可能。

[肌肉桃 via ScienceAlert]

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