如果宇宙在膨胀,这也可能意味着它有一天会收缩。 任何在天文学或物理学方面有专长的人都不会不同意这一事实。 根据阿根廷辐射天文研究所的宇宙学家丹尼拉佩雷斯和古斯塔沃罗梅罗的一项新研究,宇宙一直在反复地膨胀和收缩,而大黑洞是在这种无休止的破坏和更新的循环中幸存下来的唯一东西之一。 这些周期是宇宙学家所说的可能的宇宙反弹的一部分。 理论黑洞的数学模型是佩雷斯和罗梅罗同行评议研究的核心,这项研究上个月发表在科学期刊《物理评论D》上。 他们写道:我们的主要结果是,这个解代表了一个动态黑洞,它存在于反弹宇宙模型的各个时期。 换句话说,佩雷斯和罗梅罗的黑洞存活了下来,即使它周围的一切都被摧毁了,因为宇宙在最终反弹的过程中崩溃了。 这是一个令人信服的发现。 希腊约阿尼纳大学的物理学家说,黑洞在弹跳的宇宙中扮演的角色的问题显然很有趣,这篇论文可能被视为解决这个问题的初步尝试。 但请注意:佩雷斯和罗梅罗的论点中包含了许多假设。 有可能,在宇宙从收缩反弹到膨胀的那一刻,所有指导我们理解物理学的规则都被抛在了窗外。 我们可能是在试图弄清深不可测的东西。 广义相对论本身在黑洞奇点和宇宙反弹奇点上都是错误的,Perivolaropoulos说。 因此,任何以此为基础的结论都不能被认真对待。 换句话说,在宇宙崩塌到最小尺寸的那一刻,就在反弹之前,重力将停止正常运作。 这就是我们所说的奇点:物理定律的例外。 当规则不再适用时,我们不知道黑洞会有什么行为。 佩雷兹和罗梅罗的方法委婉地说,有很大的改进潜力,佩里沃尔罗普洛斯补充道。 需要明确的是,宇宙反复膨胀和收缩的潜在观点并不新鲜。 宇宙学反弹是研究宇宙起源和命运的宇宙学家的几个主要理论之一。 事实上,至少有一组科学家甚至认为,我们这个拥有137亿年历史的宇宙正处于最近一次膨胀阶段的末期,可能会在大约1亿年后再次开始收缩,并在数十亿年后或数百亿年后再次反弹。 关于宇宙可能终结的其他理论包括宇宙减速和冻结、自我崩塌或分裂成无数个零散的口袋宇宙。 在所有的选择中,很清楚为什么宇宙反弹吸引了很多人的兴趣。 这是一种优雅的方式来解释我们在太空中看到的一些更奇怪的事情。 首先,这可能有助于解释为什么在一个几乎都是空的宇宙中,我们会有这些奇怪的、分散的物质团块。 星系。 星星。 行星。 太空中的不规则性是无休止的扩张和收缩的副产品。 这种反弹也可能对最大的黑洞有意义。 具体地说,就是比太阳大几十亿倍的超大质量物质,它们对周围的空间施加了如此强大的引力,以至于连光都无法逃脱。 到目前为止,我们已经使用一种名为EventHorizonTelescope的新型全球射电望远镜阵列发现了其中两个巨大的黑洞。 其中一颗是在我们银河系的中心观测到的。 另一颗被发现在距离我们5400万光年的星系梅西耶87的中心。 黑洞包含最接近奇点的东西一个公认的物理规则的例外我们可以用望远镜直接观察它。 在黑暗、密度极高的黑洞中心,我们对宇宙的理解被打破。 就像佩里沃拉罗普洛斯说的那样。 如此大而密集的物体有其特殊之处。 这种特殊的东西可能会帮助最大的黑洞在每次宇宙反弹时存活下来,其他一切都会被压缩成一种物质和能量的光滑糊状物。 他们的生存可能是关键。 也许,只是也许,当黑洞周围的一切都收缩成同质时,黑洞能够存活并保持其独特的怪异并不是偶然的。 也许黑洞是宇宙在经历了300亿年左右一次的收缩之后能够反弹的原因之一。 根据Prez和Romero的说法,有理由相信大黑洞在宇宙反弹后仍然完好无损,通过将物质反馈到太空并将新膨胀的物质与它们的能量混合来帮助宇宙重建。 他们写道:如果黑洞通过弹跳,它们可以产生扰动,从而在扩张阶段产生结构和早期星系形成。 黑洞可以作为创造或再创造的引擎,如果你愿意的话帮助形成反弹星系中的星系、恒星和行星。 这是一个很吸引人的想法。 尤其是鉴于另一种理论获得了可信度(与宇宙反弹的想法并驾齐驱),即每个星系的中心都有超大质量黑洞。 我们只是还没有全部找到而已。 公平地说,佩雷斯和罗梅罗并不是第一个探索宇宙反弹和大黑洞之间关系的宇宙学家。 伦敦玛丽女王大学的伯纳德卡尔和蒂莫西克利夫顿,以及加拿大达尔豪西大学的艾伦科利,多年来一直在撰写关于黑洞在宇宙反弹中幸存下来的文章。 科利在接受采访时表示:我们的数学计算表明,这是可能的。 不同的是,在科利和他的合著者的模型中,黑洞嵌入了收缩宇宙的周围结构中,而不是包含在其中。 这将使黑洞更容易承受,即使宇宙结构中的物质自行坍塌。 在佩雷斯和罗梅罗的想法中,黑洞就在结构内部。 他们正在考虑一种略有不同的模式,科利说。 在这个弹跳宇宙的概念中,黑洞比任何人以前想象的都要坚韧而且可能对宇宙的新膨胀更重要。 如果佩雷斯和罗梅罗与科利和他的合著者在宇宙学的角落里有危险的话,那就是关于反弹的宇宙和持久存在的超大质量黑洞的硬数据相当少。 我们的太空探测器寥寥无几。 我们用老式望远镜只能看到这么远。 为了更好地处理可能的黑洞辅助的宇宙学反弹,我们需要找到更多的黑洞。 尤其是位于星系中心的大星系。 我们还需要更好地测量宇宙的背景辐射。 对辐射的精细解读可能会指向扩张和收缩的周期。 好消息是,这些观察可能很快就会成为可能。 新的BICEP阵列是由四个射电望远镜组成的套件,正在南极建设中,从未来几年开始,它可能会给我们提供良好的辐射读数。 我们可以期待从EventHorizon望远镜获得更多大黑洞的图像(甚至一些电影)。 如果像Prez、Romero和Coley这样的宇宙学家开始发现到处都是黑洞,并记录下宇宙反弹的辐射模式,那么我们可能需要开始接受这样一种想法,即我们所能看到和想象的一切都没有我们之前想象的那么独特。 事实上,在反复反弹之后,我们可能生活在宇宙的第三、百分之一或千分之一的版本中,每一次反弹都在一定程度上受到越来越大的黑洞的推动。