宇宙套着宇宙、大宇宙包含小宇宙、宇宙会不会就是黑洞?
黑洞是宇宙中最神秘的天体,黑洞的中心有一个无法解释的奇点。奇点这个词 在天文学中一共出现过两次,一次是黑洞,还有一次就是宇宙大爆炸。既然都存在着奇点,黑洞会不会就是宇宙?宇宙会不会就是黑洞?我们是不是就生活在黑洞里?这是一个天文学家也难以准确回答的问题,然而诸多天文现象显示,这种说法也并非就是没有可能的。有关黑洞的秘密,咱们还得从头说起。黑洞一直是天体物理学界的重点研究领域,从牛顿发现万有引力开始,很多科学家根据牛顿的理论作出了进一步的应用和推广。

在18世纪的法国,数学家拉普拉斯提出一种构想,他认为宇宙中可能存在一种天体,它非常致命,以至于从它自身发出的光都不能够从他周围逃脱出来。现在看来,这天体就是最朴素的对于黑洞的一种想法。到了20世纪,现代物理学家爱因斯坦提出了广义相对论,颠覆了人们以往对引力的认识,而就在广义相对论提出仅仅一年后,德国天文学家卡尔.史瓦西通过计算爱因斯坦的引力场方程,得到了一个真空解,也就是史瓦西半径,史瓦西认为:任何物体都有一个与其质量相对应的半径,如果将他的全部值都压缩到这个半径内,物质就会无止境的向中心掉落,形成一个时空极度弯曲的奇点,就连能达到每秒30万公里的光也不能逃离,这就是黑洞的雏形。到了1969年,普林斯顿大学的教授约翰.惠勒提出了black hole这个词,黑洞这个名字也是经过他的推广才被大众所熟知。

黑洞是切实存在于宇宙之中的。当这种神秘的天体第一次揭开了神秘的面纱,不禁引起了我们浓厚的兴趣。2019年7月4日,人类拍到的第一张黑洞照片正式公布,这是一个距离地球5200万光年远的超大质量黑洞M87。早在2017年,天文学家们使用了分布在全球各地的八台巨型射电望远镜,组成了一个事件视界望远镜,才观测到这个黑洞。然后又经过两年多的照片分析,黑洞M87的庐山真面目才显现在大众面前。天文学家认为黑洞是恒星爆炸之后的产物,但并不是所有的恒星爆炸之后都会变成黑洞。目前比较流行的观点是,恒星在爆炸之后有三种状态,第一种是白矮星,当恒星的质量在0.5到八个太阳质量之间,它爆炸之后就会形成白矮星,第二种是中子星,当恒星质量在9到30个太阳质量之间,爆炸之后就会形成中子星,第三种就是黑洞,当恒星的质量大于30个太阳质量的时候,爆炸之后就会形成黑洞。

一颗质量足够的恒星在走完了它的生命历程之后,通过超新星爆发,最终坍缩成为一个黑洞。通常认为,黑洞能够吞噬一切事物,甚至包括速度每秒约30万公里的光。而正是由于黑洞这强大的引力,所以它才能够在一个星系的中心去主导整个星系的运行。虽然迄今为止,我们只看到一张黑洞的照片,但是我们知道在宇宙中,黑洞的数量何止千万。它们有的大一些,有的小一些,而目前已知的最大黑洞,据说质量可以达到太阳的600多亿倍以上,这个黑洞就是Ton618。黑洞虽然能够吞噬一切,但在黑洞视界外部,被黑洞吸引的物质会因为强大的引力而被撕裂,这一过程中所释放的能量使得黑洞拥有一个明显的吸积盘,这也是我们能够发现黑洞、拍摄黑洞的原因所在。

虽然许多人接受宇宙大爆炸理论作为真理,但一群物理学家正在挑战这个标准。有些物理学家认为每个黑洞可能是通往另一个宇宙的入口。来自美国印第安纳大学物理学家尼克蒂姆-波普拉维斯基是该理论的主要建立者之一,并且在质疑宇宙大爆炸理论时首先提出了他的想法。波普拉维斯基在《物理快报B辑》上发表了一篇论文,文中提出了一种新的数学模型,用以描述坠入黑洞物质的螺旋运动。按照波普拉维斯基得出的方程式,这种虫洞是“时空奇点”的切实可行的替代物,根据爱因斯坦的相对论,在宇宙大爆炸中心的东西是无限小而致密的,但是波普拉维斯基博士认为无限在自然中是不可能的,他认为,大爆炸中心很小但也是有限的。

通过史瓦西解,一个有质量的物体存在的临界半径值。通过史瓦西半径公式,我们可以计算出一个物体的史瓦西半径大小。如果将地球压缩成一个黑洞,它的史瓦西半径只有九毫米,而将太阳压缩成黑洞,它的史瓦西半径大约是三千米。目前,科学家观测发现,已知宇宙半径达到了465亿光年,根据宇宙的临界密度与恒星数量推算,宇宙的质量大约是10^53千克。通过史瓦西半径公式计算得出我们宇宙的半径似乎与史瓦西半径相当,这也是很多人认为宇宙是黑洞的最大原因。

如果波普拉维斯基的理论最终被证明是正确的,这些科学家可能会改变他们的立场。根据新的数学模型,黑洞吸收并看似破坏的物质实际上被驱逐出去,成为另一世界中的星系、恒星和行星的基础物质。波普拉维斯基表示,黑洞为虫洞的概念或许能解释现代宇宙学的某些谜团。例如,宇宙大爆炸理论认为,宇宙是以奇点为起点开始演变的。在这个理论看来,宇宙是在黑洞之中形成的,而这个黑洞本身又是位于一个更大的宇宙之中,我们宇宙中的黑洞也可以通向另一个宇宙。

其实对于黑洞来说,人类了解到的实在是太少了,关于它,更多的还是猜测,既然是猜测,你怎么猜都是有道理的。我们的宇宙有没有可能是一个黑洞呢,是有可能的,那我们宇宙中的黑洞内部又会是另一个宇宙吗?当然也是可能的。这就出现了一个很有意思的事情,宇宙套着宇宙,大宇宙包含小宇宙,循环往复,无休无止。在座的小伙伴们,那么你对此有哪些看法和疑问,可以留言告诉我,让我们一起来讨论吧。