带你认识一下大爆炸前的宇宙
引力奇点与黑洞
现代科学对于大爆炸之前宇宙的认知只到引力奇点(重力奇点)--一个密度,温度,时空曲率,引力无限大的奇点状态。
多重宇宙示意图
图为"震荡宇宙"示意图。大爆炸后宇宙膨胀,随后在重力作用下伸缩,接着开始大挤压,大挤压之后的下一次大爆炸被称为大反弹,如此循环往复生生不息。大爆炸之前的宇宙可能是一个已经触碰到极限的宇宙了。
引力奇点与黑洞
按照广义相对论的理论推导,宇宙形成始于一个叫奇点的状态。大爆炸之前的引力奇点,伴随发生黑洞,引力波等效应。学术界在逐步的增强和修正我们对于宇宙最初始状态的认知,也许有一天会发现奇点并不存在,黑洞与白洞都可能会被重新定义。
引力奇点与黑洞、白洞
在广义相对论中,白洞(英文:White hole)是一种理论推测出来的时空区域,物质与光线无法进入这个区域中,但是可以从这个区域中向外出现。白洞的性质与黑洞相反,光与物质可以进入黑洞中,但无法从黑洞中离开。这个理论最早由伊戈尔•德米特里耶维奇•诺维科夫在1964年根据对史瓦西解的计算,而提出这一假设。目前已经有许多证据证实黑洞存在,但到现在还没有任何证据表明白洞的存在,因此白洞仍然是一种由理论推导而出的假想星体。
霍金、黑洞vs白洞
根据英国物理学家史蒂芬•霍金于2014年1月26日的论据:爱因斯坦的重力方程式两种相反的奇点解,分别是黑洞与白洞。不过理论上黑洞因该是一种"有进没出"的天体,而白洞则只能出而不能进。然而黑洞却有粒子辐射,所以不在适合称其名为黑洞,而应该改其名为"灰洞",先前认为黑洞可以毁灭信息情报的看法,是他"最大的失误"。但是灰洞理论并未得到学术界的广泛接受。
黑洞和白洞与引力奇点
最大扩展黑洞时空的结构图。水平方向是空间,垂直方向是时间。
黑洞与引力透镜
环绕银河系运转的大麦哲伦星系面前的黑洞(位于中心位置)的模拟视图。请注意引力透镜效应(根据广义相对论,就是当背景光源发出的光在引力场附近经过时,光线会像通过透镜时一样发生弯曲),从而产生两个放大,以星云最高处扭曲视野。银河系星盘出现在顶部,从而扭曲成一个弧形。
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