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我们的宇宙被陷在一个黑洞内部吗？詹姆斯韦伯太空望远镜的这个发现可能冲击你的思维

2025-03-14 09:07阅读：

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我们的宇宙被陷在一个黑洞内部吗？詹姆斯韦伯太空望远镜的这个发现可能冲击你的思维
By Robert Lea published 2 hours ago
James Webb Space Telescope
“我认为旋转宇宙的最简单解释是这个宇宙被诞生在一个旋转的黑洞中” 。
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我们的宇宙被陷在一个黑洞内部吗？詹姆斯韦伯太空望远镜的这个发现可能冲击你的思维


红色圆圈表示被詹姆斯韦伯太空望远镜观测到有一种方式旋转的星系，蓝色圆圈表示那些另一种方式旋转的。 (Image credit: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025))
毫无疑问，自发射以来詹姆斯韦伯太空望远镜已经革命化我们的早期宇宙的观望，但它的新发现可能放天文学家在一个旋转中。事实上，它可能告诉我们某些关于通过暗示我们看到我们周围的一切被密封在一个黑洞宇宙诞生的深刻信息。
这台耗资100亿美元的望远镜于2022年夏天开始观测宇宙，已经发现绝大多数广袤的深空以及迄今为止它已经观测到的早期星系都正在同一方向中旋转。在大约三分之二的星系顺时针旋转的同时，另外三分之一的星系逆时针旋转。
在一个随机宇宙中，科学家们预计会发现50%的星系以一种方式旋转，而另外50%的星系以另一种方式旋转。这项新的研究提示对星系旋转有一个优选的方向。
揭示了这种奇怪的协调的宇宙舞蹈的263个星系的观测被詹姆斯韦伯太空望远镜高级深部星系外勘测（JADES）的部分收集。
卡尔·R·冰工程学院计算机科学副教授、团队负责人沙弥尔（Lior Shamir）在一份声明中说，“尚不清楚是什么造成这个来发生，但主要有两种可能的解释。一种解释是宇宙生来就是旋转的。这种解释与黑洞宇宙学等理论一致，黑洞宇宙学假设整个宇宙是一个黑洞的内部”。
“但如果宇宙真的被诞生旋转的，这意味着现有的关于宇宙的理论是不完整的” 。
被诞生在一个黑洞里？
黑洞宇宙学也称为“史瓦西宇宙学”提示我们可观测的宇宙可能是在一个更大母宇宙内一个黑洞本身的内部。
这个想法最早被理论物理学家帕斯利亚（Raj Kumar Pathria）和数学家古德（I.J.Good）提出。它提出 “施瓦西半径”更著名为“事件地平线”（从中没有任何东西能逃脱黑洞的边界甚至光）也是可见宇宙的地平线的想法。
这有另一个含义，在我们宇宙中的每一个黑洞都可能是到另一个“婴儿宇宙”的门路。这些宇宙对我们是不可观测的，因为它们也在一个事件地平线之后，一个单向的光陷落点从中光不能逃逸，这意味着信息永远不能从一个黑洞内部旅行到一个外部观察者。
这是已经被纽黑文大学的波兰理论物理学家波普劳斯基（Nikodem Poplawski）倡导的理论。

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一幅显示婴儿宇宙被密封在黑洞的事件地平线内的描画。 (Image credit: Robert Lea (created with Canva))
当一颗大质量恒星的核坍塌时黑洞被诞生。在它的核心是密度远远超过已知宇宙中任何东西的物质。
在波普劳斯基的理论中，最终扭转、物质的扭曲和转动以及自旋之间的耦合变得非常强并防止物质无限压缩到一个奇点。
 波普劳斯基向太空网站解释说，“相反物质达到一种有限的、极端大密度的状态，停止坍塌，经历一个像压缩弹簧一样的反弹并开始迅速的扩张。在这种状态附近极强的引力造成一个强烈的粒子产生，增加一个黑洞内的质量许多数量级并增强提供反弹动力的引力斥力” 。
这位科学家继续补充说在如此一个大的反弹后的快速反冲可能是已经导致我们的扩张的宇宙的，一个我们现在指为大爆炸的。
波普劳斯基说，“它产生一个有限的宇宙膨胀期，这解释为什么我们今天观察的宇宙出现在最大尺度上是平坦、匀质和各向同性的”。
“因此爱因斯坦广义相对论扩展理论的引力中的扭转提供一种场景的合理的理论解释，按照这种解释每个黑洞在内部产生一个新的婴儿宇宙并变成爱因斯坦-罗森桥，或一个将这个宇宙与黑洞所在的母宇宙连接的‘虫洞’。”

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通向一个新宇宙的虫洞的描画。 (Image credit: Ask a Spaceman)
按照这一理论，在新宇宙中母宇宙出现为新宇宙的唯一白洞的另一边，一个不能从外部进入的空间区域，这能被认为是一个黑洞的反面。
波普劳斯基继续说道，“相应的我们自己的宇宙可能是在另一个宇宙中存在的黑洞的内部，物质通过黑洞叫一个事件地平线的边界运动只能发生在一个方向上，在地平线上提供一个过去未来不对称性，而这样在婴儿宇宙中到处”。
“因此，在这样一个宇宙中时间的箭头将通过扭曲从母宇宙继承” 。

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由詹姆斯韦伯太空望远镜看到的螺旋星系。蓝色圆圈的星系与银河系的旋转方向相反，红色圆圈星系与银河系旋转方向相同。(Image credit: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025))
至于这些詹姆斯韦伯太空望远镜的新发现。波普劳斯基告诉太空网站 “如果我们的宇宙有一个首选轴那将是迷人的。这样一个轴可以自然的被这样的理论解释，即我们的宇宙被诞生在某个母宇宙中存在的一个黑洞事件地平线的另一边” 。
他补充说，黑洞从恒星或星系中心形成，最有可能是球状星团，它们都在旋转。这意味着黑洞也旋转，一个黑洞的旋转轴会影响一个被黑洞创造的宇宙，表现它自己为一个首选轴。
波普劳斯基继续说道，“我认为旋转宇宙的最简单解释是宇宙被诞生在一个旋转的黑洞中。空时扭转提供最自然的机制，避免在一个黑洞中的奇点而是创造一个新的封闭的宇宙。在我们宇宙中的一个首选轴从它的母黑洞的旋转轴继承，可能已经影响了星系的旋转动力学，创造观察到的顺时针-逆时针不对称性”。
“被詹姆斯韦伯太空望远镜星系以一个首选方向旋转的发现将支持黑洞创造新宇宙的理论，如果这些发现被证实我会非常兴奋”。
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为什么詹姆斯韦伯太空望远镜可能已经看到在一个方向中旋转的星系过多的另一种解释是银河系的自身旋转可能已经造成了它。
此前，科学家们已经考虑我们银河系的旋转速度太慢对由詹姆斯韦伯太空望远镜做出的观测有一个不可忽视的影响。
沙弥尔总结道，“如果真的是这种情况，我们将需要重新校准我们的深宇宙的距离测量。距离测量的重新校准还能解释宇宙学中其他几个未解决的问题，例如宇宙的膨胀率的差异，以及按照现有的距离测量大星系被预计比宇宙本身更古老” 。
该团队的研究于本月发表在 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上。
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