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韋伯:不可思議,我們可能真的生活在一個(gè)巨大的黑洞里

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我們的宇宙位于母宇宙黑洞視界的另一側(cè)。


韋伯望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的星系自轉(zhuǎn)方向。紅色圈內(nèi)的是一個(gè)方向,藍(lán)色圓內(nèi)的是另一個(gè)。英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月刊

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的一個(gè)新發(fā)現(xiàn)可能會(huì)讓所有人感到困惑——它暗示我們以及我們周?chē)囊磺校赡芏急环忾]在了一個(gè)巨大的黑洞中。

韋伯發(fā)現(xiàn),它所觀測(cè)到的大多數(shù)星系都在朝著同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),只有大約三分之一的星系旋轉(zhuǎn)方向是相反的。

然而理論上,星系自轉(zhuǎn)方向應(yīng)當(dāng)是隨機(jī)的。如果是這樣,那么會(huì)有50%的星系朝著一個(gè)方向自轉(zhuǎn),而另外50%朝著另一個(gè)方向自轉(zhuǎn)。但韋伯的觀測(cè)結(jié)果卻表明,宇宙中的星系卻有一個(gè)優(yōu)先的自轉(zhuǎn)方向。

這個(gè)奇怪的研究結(jié)果,是基于對(duì)263個(gè)星系的觀測(cè)得出的。負(fù)責(zé)研究的卡爾·R·艾斯工程學(xué)院Lior Shamir表示,他們并不清楚是什么原因?qū)е铝诉@一現(xiàn)象。

一種可能的原因,是因?yàn)橛钪嬲Q生時(shí)在旋轉(zhuǎn)——這一解釋來(lái)自所謂的黑洞宇宙學(xué),而黑洞宇宙學(xué)認(rèn)為,我們的整個(gè)宇宙位于一個(gè)黑洞的內(nèi)部。

黑洞宇宙學(xué)認(rèn)為,我們的可觀測(cè)的宇宙就是一個(gè)黑洞的內(nèi)部,而這個(gè)黑洞又位于一個(gè)更大的母宇宙中。我們宇宙中的每一個(gè)黑洞又都是通往另一個(gè)子宇宙的門(mén)戶(hù)。

這些子宇宙對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是不可觀測(cè)的,因?yàn)樗鼈兌嘉挥诤诙匆暯绲牧硪粋?cè)。視界是光的單向陷阱,信息永遠(yuǎn)也無(wú)法從視界的另一側(cè)傳遞過(guò)來(lái)。

黑洞核心的密度遠(yuǎn)超已知宇宙中的任何物質(zhì)。一般的觀點(diǎn)認(rèn)為,黑洞內(nèi)部存在著“奇點(diǎn)”——即根據(jù)傳統(tǒng)理論,通過(guò)計(jì)算無(wú)法得出有意義的結(jié)果。但“黑洞宇宙學(xué)”理論認(rèn)為,黑洞內(nèi)部物質(zhì)的扭曲和旋轉(zhuǎn)與自旋之間的耦合會(huì)變得非常強(qiáng),而這會(huì)阻止物質(zhì)無(wú)限壓縮成為“奇點(diǎn)”。于是坍縮停止,反彈和擴(kuò)張開(kāi)始。在接近這種狀態(tài)的情況下,極端引力會(huì)導(dǎo)致粒子的迅猛產(chǎn)生,使得黑洞內(nèi)部的質(zhì)量增長(zhǎng)多個(gè)數(shù)量級(jí),并增強(qiáng)推動(dòng)反彈的引力排斥。

這種大反彈之后的快速反沖可能是我們宇宙膨脹的原因。而這一事件被我們稱(chēng)為“大爆炸”。它導(dǎo)致了在有限時(shí)間內(nèi)的暴漲,能夠解釋為什么我們今天觀察到的宇宙在最大尺度上是平坦、均勻和各向同性的。?

引力的扭轉(zhuǎn)則為我們提供了一個(gè)合理的解釋?zhuān)丛诿總€(gè)黑洞內(nèi)部,都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的子宇宙;而黑洞就是連接這個(gè)子宇宙與黑洞所在母宇宙的“愛(ài)因斯坦-羅森橋”或“蟲(chóng)洞”。

在這個(gè)新宇宙中,母宇宙位于其內(nèi)部唯一白洞的另一端——白洞是一個(gè)無(wú)法從外部進(jìn)入的空間區(qū)域,可以被視為是與黑洞相反的一種存在。

根據(jù)這一理論,我們所在的宇宙可能也存在于另一個(gè)宇宙中的一個(gè)黑洞內(nèi)部。黑洞邊界亦即視界上物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)只能朝向一個(gè)方向,而這為視界以及子宇宙中的一切提供了過(guò)去至未來(lái)的不對(duì)稱(chēng)性。在這樣一個(gè)宇宙中,時(shí)間流逝的方向,是通過(guò)引力的扭轉(zhuǎn),從母宇宙那里繼承下來(lái)的。

“黑洞宇宙學(xué)”的領(lǐng)軍人物,波蘭理論物理家Nikodem Poplawski表示,韋伯的這一發(fā)現(xiàn)令人興奮。它表明宇宙的自轉(zhuǎn)似乎有一個(gè)優(yōu)先的方向。而這可以用我們的宇宙誕生在母宇宙中一個(gè)黑洞視界的另一側(cè)來(lái)作出自然解釋。

他表示,恒星、星系中心以及大部分球狀星團(tuán)都是在自轉(zhuǎn)的,這表明在它們中心形成的黑洞也是自轉(zhuǎn)的,而這些黑洞的自轉(zhuǎn)方向,會(huì)影響到它們視界另一側(cè)的宇宙,導(dǎo)致其本身的自轉(zhuǎn)方向也顯示出某種優(yōu)先性。

他表示,時(shí)空的扭轉(zhuǎn)避免了黑洞內(nèi)部奇點(diǎn)的出現(xiàn),并創(chuàng)造出了新的封閉宇宙。而在我們宇宙所表現(xiàn)出來(lái)的自轉(zhuǎn)方向的優(yōu)先性,就是從母黑洞的自轉(zhuǎn)方向上繼承過(guò)來(lái)的,且這可能又影響到了我們宇宙中星系的動(dòng)力學(xué)自轉(zhuǎn)特征,導(dǎo)致了韋伯所觀測(cè)到的這種自轉(zhuǎn)方向的不對(duì)稱(chēng)性。

但是對(duì)于這一發(fā)現(xiàn),同時(shí)也存在另一種可能的解釋?zhuān)错f伯的觀測(cè)結(jié)果受到了銀河系自轉(zhuǎn)的影響。不過(guò)人們通常認(rèn)為,銀河系的自轉(zhuǎn)速度太慢,不足以對(duì)這樣的觀測(cè)造成太大影響。

研究人員表示,如果真是因?yàn)槭艿姐y河系自轉(zhuǎn)的影響,那么韋伯對(duì)深空距離的測(cè)量就需要進(jìn)行校準(zhǔn)。這或許還能同時(shí)解決其他幾個(gè)問(wèn)題,即對(duì)宇宙膨脹速度測(cè)量上出現(xiàn)的差異,以及為什么會(huì)發(fā)現(xiàn)一些比宇宙本身還要古老的大星系。

相關(guān)論文發(fā)表在近日的《英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。


韋伯望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的旋渦星系。藍(lán)圈內(nèi)星系的自轉(zhuǎn)方向與銀河系相反,紅圈內(nèi)的與銀河系相同。英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月刊

參考
The distribution of galaxy rotation in JWST Advanced Deep Extragalactic Survey
https://academic.oup.com/mnras/article/538/1/76/8019798
K-State researcher's study makes puzzling observation about Milky Way, deep space galaxies' rotations
https://www.k-state.edu/media/newsreleases/2025/03/lior-shamir-james-webb-space-telescope-spinning-galaxies.html

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