如果黑洞內是另一個宇宙，那會是？

本文描述的是一個全新的宇宙模型。每個黑洞內都有一個宇宙（我們稱之為洞內宇宙），我們的宇宙也只是上一層宇宙中的一個黑洞而已。黑洞的形成過程就是洞內宇宙的宇宙大爆炸，無限高的時空曲率讓黑洞有限的視界內可以包含無窮的時空間。質量的相對性讓黑洞有限的質量可以包含無限的物質。

（一）宇宙與黑洞

對比宇宙大爆炸不久後的宇宙與黑洞，我們不難發現很多共同點：都是一個奇點；密度無窮大；尺度無窮小；溫度無窮高；有起點，沒有終點（至少終點遙不可及）。但不同的是宇宙是不斷膨脹的，尺度不斷增加，密度和溫度不斷下降，宇宙的質量是非常巨大甚至是無窮的。黑洞是塌陷的，尺度是有限的，黑洞的質量也是有限的。但時空間是相對的，可壓縮的，黑洞有限的尺度可以包含無窮的時空間。如果質量也是相對的，黑洞有限的質量也可以包含無窮多的物質。這樣，黑洞里就完全可以容納一個宇宙。

（二）黑洞內的宇宙

要讓黑洞容納一個宇宙，必須解決兩個問題，一個是時空間問題，一個是質量問題。

1，黑洞的時空間。黑洞周圍的時空間是極度扭曲的，可以說黑洞的時空間是被壓縮了的。越接近黑洞中心，時空間被壓縮的程度越高。黑洞內層的周長可能會比外層的更大，這就形成了一個內大外小的空間。但從洞內宇宙的角度去觀察，情況將是內外倒置。從洞內宇宙的角度去觀察，黑洞的視界是洞內宇宙中心的白洞，物質和能量從白洞中噴出。黑洞的中心是洞內宇宙最外層的宇宙邊緣，時空間在那裡不斷地產生。黑洞的時間更是相對的，微型黑洞的壽命很短，但可能包含了其洞內宇宙演變的全過程。這樣，黑洞就有無限的時空間，足以容納一個宇宙。以黑洞的視界為勢能零點基準面，黑洞內物質的勢能都是負數，如果物質與黑洞視界之間產生了新的空間，物質的負勢能將會增加，因此黑洞新產生的空間具有負能量。而根據能量守恆，產生新的空間時，必然會產生新的能量。

2，黑洞的質量。從黑洞外看，黑洞的質量是有限的，它怎麼去容納宇宙的無限物質呢？要解決這個問題，我們先來分析一下引力場。對兩個相對靜止的物體，引力F=GMm/R^2。但是，引力場是有傳播速度的，假如兩個物體以超過引力場傳播速度的速度分離時，它們的引力場將永遠無法到達對方，也就是引力為零。當然，目前普遍認為引力場是以光速傳播的，而光速是不可超越的。那麼，當兩個物體以無限接近光速分的速度分離時，它們之間的引力又如何呢？假設引力場是一種波，根據相對論，當兩個物體以無限接近光速分的速度分離時，引力場（波）將會極大地「紅移」，引力會極大地減弱，接近於零。當兩個物體以無限接近光速的速度靠近時，引力場（波）將會極大地「藍移」，引力會接近無窮大。如果黑洞內的物質都以無限接近光速的速度遠離黑洞外，它們的引力場將會極大地減弱。整個洞內宇宙的引力場被極大減弱後，就成了黑洞對外的引力場，引力場所對應的質量就是黑洞的質量。所以黑洞有限的質量是可以包含無限的物質的。

（三）黑洞的形成

黑洞的形成過程就是洞內宇宙的宇宙大爆炸。黑洞形成前是一個垂死的恆星，或是一顆吸積至臨界質量的中子星或夸克星。就在黑洞形成的一剎那，全新的時空間產生了，原來的物質之間被插入了新的時空間，原來的物質迅速彼此遠離，同時，能量伴隨著空間的產生而產生。從洞內宇宙的角度觀看，這是一團迅速彼此遠離的能量，中間夾雜著少量的物質，這就是宇宙大爆炸。一個沒有吸積和蒸發的黑洞，其質量和引力場是守恆的。黑洞形成以後，黑洞內的物質加速遠離黑洞外，其對外的引力迅速減弱。但不斷有新的物質由能量轉化成，洞內宇宙的質量在不斷增加，黑洞的對外質量和引力場保持守恆。黑洞形成後，黑洞的中心成為了一個很特殊的奇點。由於各個方向的引力相互抵消，其引力加速度為零，時空間也沒有被壓縮，這就象颱風眼的無風區一樣。在這個奇點周圍，物質是靠得如此的近，引力使它們加速靠近中心，但新的時空間又在奇點周圍不斷產生，使它們永遠無法到達中心點。從洞內宇宙的角度觀看，黑洞的中心是宇宙的邊緣。宇宙邊緣的物質受到其邊緣以外物質的吸引，加速向外運動。當然，這邊緣以外的物質其實就是宇宙其他方向的邊緣物質。而宇宙中的其他物質受到宇宙邊緣物質的吸引，也加速向宇宙邊緣運動，這就是宇宙加速膨脹的原因。黑洞內的宇宙是一個有中心白洞，有邊緣，不均勻的宇宙。但我們所看到的宇宙是一個均勻的宇宙，這是為什麼呢？這是因為宇宙有一定的能見度，能見度範圍內的光紅移後形成了背景輻射，能見度範圍以外的宇宙被星際塵埃所遮擋。從中心白洞到宇宙邊緣的距離遠大於能見度範圍，而能見度範圍內的宇宙是基本均勻的。但白洞方向和宇宙邊緣方向上的背景輻射還是存在了稍微的差異。

（四）黑洞的吸積

很多黑洞都具有吸積現象，那麼吸積到黑洞中的物質會怎樣呢？我們把物質進入黑洞的速度分解為與視界水平速的度和垂直的速度。黑洞的引力不會對物質形成水平加速度，因此物質不與除黑洞外其他物質產生力作用時，其水平速度是不變的。而在垂直方向，黑洞的引力大於物質的離心力，引力會讓物質不斷加速，而物質加速至接近光速後，對黑洞外的引力將會減弱，因此物質周圍必然會產生新的時空間、能量、物質，以達到對外引力守恆。也就是任何物質進入黑洞都會不斷膨脹，類似一場小規模的宇宙大爆炸，一個粒子進入黑洞，經過足夠長的時間後，可能膨脹成為一片大於能見度範圍的宇宙區域。當然，要將這個粒子送出黑洞，也要消耗這片宇宙區域的所有能量。

（五）黑洞的合并

黑洞之間會不斷發生合并，星系中央的黑洞往往兼并了數量龐大的黑洞。那麼黑洞合并後，洞內宇宙又會怎樣呢？黑洞的中心以極為接近光速的速度遠離黑洞外，所以另外一個黑洞的引力也永遠無法到達黑洞中心，所以黑洞的中心永遠無法真正合并。兩個黑洞合并後，它們將共用一個視界，卻依然有兩個中心奇點。將形成一個有一個中心白洞，兩個宇宙邊緣的宇宙。多個黑洞合并將形成一個有一個中心白洞，多個宇宙邊緣的宇宙。

（六）黑洞的蒸發

根據霍金的理論，黑洞是會蒸發的。黑洞通過吸入反粒子，輻射正粒子而損失質量。一個無吸積的黑洞將持續蒸發，直至「蒸干」，質量變為零。其洞內宇宙又會怎樣呢？黑洞吸入的反粒子由洞內宇宙的中心白洞噴出，但反粒子永遠無法追上之前進入黑洞的物質，它們在白洞周圍形成一個由反粒子、負能量構成的反宇宙區域。隨著黑洞質量的減少，黑洞視界會縮小，直至消失；洞內宇宙的中心白洞也會縮小，直至消失。一旦白洞消失，洞內宇宙與洞外宇宙的大門就關閉了。洞內宇宙成了一個中央為反宇宙區域，外圍為正宇宙區域的宇宙，該宇宙仍在不斷膨脹中。而對外，黑洞變成了一個質量、電荷為零，大小接近於零，幾乎不與任何物質發生作用的奇點。但它依然存在於洞外宇宙。這奇點是什麼？難道是上帝粒子？不得而知！

總結:

宇宙能爆炸一次，就能爆炸多次，但我們還沒發現過其他宇宙大爆炸。或許每個新黑洞的形成都是一次宇宙大爆炸。每個宇宙都會形成許多新的黑洞，每個黑洞又包含一個新的宇宙，新的宇宙又再產生新的黑洞……。如果真的這樣，宇宙將有n^k個，但第一層宇宙又是從何而來呢？這有待我們繼續研究。

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