Мы живем в черной дыре: Вселенная началась не с Большого взрыва, что выяснили физики

Исследование опубликовано в журнале Physical Review D, пишет ScienceAlert.

Новая теория, которая получила название "Вселенная черной дыры" предлагает совершенно иное представление о рождении космоса, но при этом она основана на известной физике.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Теория Большого взрыва: много вопросов без ответа

Нынешняя стандартная космологическая модель с Большим взрывом с одной стороны хорошо объясняет эволюцию и структуру Вселенной, но с другой стороны оставляет много вопросов без ответа.

В модели Вселенной, которая возникает в результате Большого взрыва, все начинается с сингулярности. Это точка бесконечной плотности, где не работают известные законы физики. Это может означать, что мы неправильно понимаем начало Вселенной.

Для того, чтобы объяснить крупномасштабную структуру Вселенной, физики ввели короткую фазу быстрого расширения, известную как космическая инфляция, которую усилило неизвестное поле. Эта фаза должна была существовать вскоре после Большого взрыва. Чтобы объяснить дальнейшее расширение Вселенной, которое происходит и сейчас, физики ввели в стандартную космологическую модель темную энергию.

Авторы исследования говорят, что стандартная космологическая модель Вселенной работает хорошо только тогда, когда в нее выводят компоненты, которые никто никогда не видел напрямую. При этом остаются вопросы без ответа: откуда все взялось и почему все началось именно так?

Проблема сингулярности

Считается, что черные дыры, объекты с невероятной плотностью и огромной гравитацией, которые не может покинуть даже свет, если туда попадет, имеют в центре сингулярность. Но что именно происходит внутри черных дыр никто точно не знает. Но известно, что черные дыры рождаются в результате гравитационного сжатия массивных звезд.

Еще в 60-х годах прошлого века физик Роджер Пенроуз доказал, что при очень общих условиях гравитационное сжатие материи должно приводить к появлению сингулярности. Затем Стивен Хокинг доказал, что сингулярности, подобные той, что возникла при Большом взрыве, неизбежны.

Но эти теории сингулярности опираются на классическую физику, которая описывает крупномасштабные объекты Вселенной. Если применить эффекты квантовой механики, которая описывают Вселенную на уровне атомов и частиц, как это нужно делать при экстремальных плотностях, все может измениться, говорят авторы исследования.

Физики считают, что гравитационное сжатие материи не обязательно заканчивается сингулярностью. Расчеты показывают, что по мере приближения к потенциальной сингулярности размер Вселенной изменяется.

Мы живем внутри черной дыры: начало Вселенной было другим

Новая теория предполагает, что что сжатое облако материи может достичь состояния высокой плотности, а затем произойдет процесс его расширения. Ученые говорят, что согласно правилу из квантовой физики, известному как принцип исключения Паули, никакие две идентичные частицы не могут иметь одно и то же квантовое состояние. Физики показали, что этот принцип предотвращает бесконечное сжатие частиц в материи, которая сжимается под действом гравитации. В результате сжатие останавливается и начинается расширение материи. Ученые считают, что этот процесс неизбежен при правильных условиях.

Авторы исследования говорят, что это расширение происходит полностью в рамках общей теории относительности Эйнштейна в сочетании с основными принципами квантовой механики. То есть для объяснения начала Вселенной и ее расширения не нужны экзотические поля и неизвестная физика.

Ученые считают, что в результате такого развития событий во Вселенной возникли две отдельные фазы ускоренного расширения, то есть космическая инфляция и фаза темной энергии, которые создаются не гипотетическими полями, а физикой расширения космоса после достижения точки почти бесконечной плотности.

Физики считают, что на самом деле, если их теория верна, то вся наша наблюдаемая Вселенная находится внутри черной дыры, образованной в некой более крупной родительской Вселенной. При этом физики утверждают, что их теорию можно проверить с помощью наблюдений.

По словам авторов исследования, их модель Вселенной показывает, что она не родилась из ничего, а является продолжением космического цикла, сформированного гравитацией и квантовой механикой, а также взаимосвязью между ними.

Как уже писал Фокус, астрономы обнаружили самый мощный взрыв в космосе с момента рождения Вселенной. Ученые открыли совершенно новый класс космических взрывов, и они происходят примерно в 10 миллионов раз реже, чем взрывы сверхновых.