黑洞宇宙觀
外觀
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黑洞宇宙觀(也稱為史瓦西宇宙觀或黑洞宇宙學模型)是一種物理宇宙學模型,認為可觀測宇宙是一個黑洞的內部。此類模型最初由理論物理學家Raj Pathria[1]提出,同時由數學家I. J. Good[2]提出。
任何此類模型都要求可觀測宇宙的哈勃半徑等於其史瓦西半徑,即其質量與史瓦西比例常數的乘積。確實如眾所周知,情況幾乎就是這樣。然而,至少有一位宇宙學家認為這種幾乎一致是巧合。[3]
在最初由Pathria和Good提出並最近由 Nikodem Popławski等人的研究,[4]可觀測宇宙是一個黑洞的內部,黑洞可能存在於更大的母宇宙或多重宇宙中。
根據廣義相對論,足夠緻密的質量的引力坍縮形成了一個奇異的史瓦西黑洞。然而,在愛因斯坦-嘉當-Sciama-Kibble引力理論中,它形成了一個規則的愛因斯坦-羅森橋或蟲洞。史瓦西蟲洞和史瓦西黑洞是廣義相對論和愛因斯坦-嘉當理論的不同數學解。然而對於觀察者來說,質量(mass)相同的兩種解決方案在外部是無法區分的。愛因斯坦-嘉當理論擴展了廣義相對論,取消了仿射聯絡的對稱性約束,並將其反對稱部分,即扭率張量視為動力學變量。扭率自然地解釋了物質的量子力學、固有角動量(自旋)。扭率和狄拉克旋量之間的最小耦合會產生排斥性的自旋-自旋相互作用,這在極高密度的費米子物質中很重要。這種相互作用阻止了引力奇點的形成。相反,坍縮的物質達到巨大但有限的密度並反彈,形成愛因斯坦-羅森橋的另一側,它作為一個新宇宙成長。[5]相應地,大爆炸是一次非奇異的大反彈,此時宇宙有一個有限的、最小的比例因子。[6]或者,大爆炸是一個超大質量白洞,它是我們母宇宙的星系中心超大質量黑洞的結果。
參考文獻
[編輯]- ^ Pathria, R. K. The Universe as a Black Hole. Nature. 1972, 240 (5379): 298–299. Bibcode:1972Natur.240..298P. S2CID 4282253. doi:10.1038/240298a0.
- ^ Good, I. J. Chinese universes. Physics Today. July 1972, 25 (7): 15. Bibcode:1972PhT....25g..15G. doi:10.1063/1.3070923.
- ^ Landsberg, P. T. Mass Scales and the Cosmological Coincidences. Annalen der Physik. 1984, 496 (2): 88–92. Bibcode:1984AnP...496...88L. doi:10.1002/andp.19844960203.
- ^ Popławski, N. J. Radial motion into an Einstein-Rosen bridge. Physics Letters B. 2010, 687 (2–3): 110–113. Bibcode:2010PhLB..687..110P. S2CID 5947253. arXiv:0902.1994
. doi:10.1016/j.physletb.2010.03.029.
- ^ Popławski, N. J. Cosmology with torsion: An alternative to cosmic inflation. Physics Letters B. 2010, 694 (3): 181–185. Bibcode:2010PhLB..694..181P. arXiv:1007.0587
. doi:10.1016/j.physletb.2010.09.056.
- ^ Popławski, N. Nonsingular, big-bounce cosmology from spinor-torsion coupling. Physical Review D. 2012, 85 (10): 107502. Bibcode:2012PhRvD..85j7502P. S2CID 118434253. arXiv:1111.4595
. doi:10.1103/PhysRevD.85.107502.