整個宇宙有沒有可能本身就是一個超大質量的黑洞,我們人類就生活在黑洞當中?

何旭78714718


雖然很多人都認為黑洞是愛因斯坦廣義相對論的“專利”,但實際上早在早在1784年就有物理學家根據牛頓萬有引力定律提出了“暗星”的概念


1915年德國天文學家卡爾.史瓦西得到了關於廣義相對論引力場方程的第一個精確解,這個解後來被稱為“史瓦西解”,由它延伸而來的“史瓦西半徑”等物理學名詞成為了黑洞的專屬名詞,所以儘管史瓦西英年早逝,人類在討論關於黑洞的問題時卻不會忘記他。

在史瓦西從理論上允許黑洞存在後,錢德拉塞卡極限和奧本海默極限的確認成為了了恆星演化模型的最後拼圖,物理學家們從此知道了宇宙不同質量恆星的不同結局,也知道了如果大質量恆星晚年核心區域質量超過2.44倍太陽質量的話,超新星爆發後殘骸星雲中心位置就會出現一個黑洞。


黑洞會瘋狂吞噬周圍物質並形成高溫強輻射的吸積盤和噴流,這使得天文學家們用射電望遠鏡就能探測到黑洞甚至把它“繪製”出來——人類第一張黑洞照片就是由世界各地的射電望遠鏡共同繪製的。


雖然不知道是不是巧合,但目前可觀測宇宙的大小半徑確實和史瓦西半徑大體相當,這也是很多人認為“宇宙是黑洞”的最大原因。

然而我們很容易就能想到半徑465億光年的可觀測宇宙只是宇宙的一小部分,而且它的大小是由光速限制決定的,和黑洞大小由質量決定的特性完全不一樣,所以說“宇宙是黑洞”的說法並不是很令人信服。



值得一提的是由於目前的理論認為黑洞內“所以已知的物理定律失效”,所以很多人都覺得黑洞裡一定“別有洞天”


宇宙探索未解之迷


我們的宇宙有沒有可能就是一個超大質量的黑洞?這是一個很有腦洞的問題。首先來說,現代科學並未對黑洞的質量作出限制,只要把物質“壓縮”到奇點狀態,就可以形成黑洞,如果把地球壓縮成黑洞,那麼這個黑洞的史瓦西半徑大約為九毫米,雖然很小,但已經包含了地球上所有的物質。那麼宇宙有沒有可能就是一個黑洞呢?

宇宙般大小的黑洞

目前科學家發現的質量最大的黑洞是北天極附近獵犬座中的Ton618,其距離我們104億光年,質量大約為太陽的660億倍,史瓦西半徑達到1920億公里。如果有充足的物質供應,宇宙中或許會有更龐大的黑洞,比如我們把十五個銀河系的質量集中到奇點上,由此產生的黑洞史瓦西半徑可達一光年範圍。

那麼假設我們把宇宙中可觀測到的物質都集中起來呢?巧了!已知可觀測宇宙的範圍為960億光年,總質量約為10^80g,由此推算出的黑洞平均密度、質量、體積和我們的宇宙幾乎一致,而且這個黑洞的史瓦西半徑恰好就是宇宙的哈勃半徑,我們知道史瓦西半徑所對應的就是黑洞的事件視界範圍,而哈勃半徑則對應可觀測宇宙的大小,由此看來,宇宙和黑洞實在是太像了。

黑洞宇宙模型

黑洞宇宙其實是宇宙模型中的一種,和主流的大爆炸模型不同,黑洞宇宙模型認為宇宙就是黑洞,而且有不同的層級,我們所處的宇宙是一個黑洞,而我們宇宙中的黑洞其實是另一個宇宙,同一層級的黑洞碰撞在一起可以形成更大的宇宙,整個總宇宙可以包含多少子宇宙需要看總宇宙的空間規模。

結語

整個宇宙有沒有可能本身就是一個超大質量的黑洞?這其實也是黑洞宇宙模型所描述的情況,至少從數據分析、時空性質等來看,不排除這種可能性。

感謝瀏覽,我是漫步的小豆子,謝謝。


漫步的小豆子


首先了解下“史瓦西半徑”,理論上任何質量的物體被壓縮到足夠小的尺寸時,都會成為一個黑洞,這個尺寸就可以理解為“史瓦西半徑”。比如說如果把我們的地球壓縮到半徑只有9毫米大小,地球就可以成為一個黑洞。史瓦西半徑公式如下:

目前科學家們計算出的宇宙半徑大約460億光年,而由於宇宙的質量非常巨大,大約10^80g,由此可以計算出宇宙的史瓦西半徑甚至會大於宇宙的實際半徑,這意味著單純從理論上分析,宇宙應該是一個超級黑洞。

但這只是理論上分析的結果,況且這樣的結果必須要求宇宙的半徑和質量相當準確,而本身科學家們對宇宙半徑和質量的計算更多的都是基於一定事實數據上的推測,尤其是質量更是如此,我們很難準確地計算出宇宙的質量。

而目前科學家對黑洞的認知程度相當低,實際上人類目前所知的任何物理定律和大自然法則都無法詮釋黑洞內部實際情況,所有的物理定律在黑洞內部都會失效,必須用一種我們不知道的全新法則才可能詮釋黑洞。

科學家們所定義的黑洞只是理論上推測出來的一種天體存在方式,是基於愛因斯坦廣義相對論推測出來的,雖然科學家們已經拍攝出來黑洞照片,但距離真正瞭解黑洞本質還十分遙遠。

所以,有沒有可能宇宙就是一個超級黑洞,人類就生活在其中?沒有人知道,我們只能猜測,而猜測的前提也只能基於目前的物理定律(雖然物理定律在黑洞面前全部失效)。黑洞的一種特性是能撕碎一切靠近的物體,那麼我們就不可能生活在黑洞中。不過站在科幻的層面,也有人認為黑洞能通向不同的時空甚至更高的維度,如此看來,我們確實有可能生活在黑洞中。


宇宙探索


現代黑洞是由大質量的天體坍縮而成。一般來說,質量大於30倍太陽的恆星在“燃燒”完燃料後,由於沒有燃燒所產生的輻射壓支撐質量巨大的軀體,它就會在重力的作用下向內部劇烈的收縮,最後坍縮成為黑洞。在這個過程中會產生這個宇宙中最為劇烈的爆炸,這就是超新星爆發。

圖:超新星爆發

黑洞巨大的質量會劇烈的彎曲空間,在一定範圍之內光線都無法逃脫其中,這個範圍被稱為事件視界

。從目前的理論上來看,我們無法得知黑洞中發生的一切事情,所有的信息都躲藏在這個界面之後。

圖:黑洞的“真實”照片

黑洞的視界是可以被計算的,最簡單的黑洞滿足史瓦西半徑公式:

這個公式是在愛因斯坦公佈他著名的廣義相對論後的幾個月,史瓦西根據廣義相對論得出的一個解。

從這個公式可知,黑洞的質量越大,其密度就越低。一些超大質量黑洞的密度甚至比空氣的密度還低。有興趣的朋友可以自己將球的體積和密度公式帶入進去計算一下,非常簡單,這裡就不做推導了。

有科學家將目前推測的宇宙的質量帶入史瓦西半徑公式,得到的半徑居然與目前可觀測宇宙的半徑差不多大。也就是說,我們可能生活在一個巨大的黑洞之中

當然,這個結果只是一個數學上的可能。因為宇宙的巨大,人類甚至永遠也無法得知宇宙的大小,所以,我們根本就無法得知宇宙是不是一個黑洞。


講科學堂



擁抱寒江雪


你無法在進入黑洞視界後向外傳遞信息,不能證明黑洞內部和我們的大宇宙之間有什麼相似性,不能證明黑洞裡面是不是能裝下黑洞(我們宇宙中心有個超大質量黑洞),所以這個問題應該無解,只能靠猜想了


seeunextime


說的沒錯,宇宙本身就是一個大的黑洞,後來形成各種恆星和太陽,從太的誕生宇宙中才有了光明,再後來又誕生生命,神仙,人類等各種生命。


我的名字白興長明白嗎


這個有可能哦,對了黑洞是什麼,可以解釋一下麼?[捂臉][捂臉][捂臉]



浪子柒夜



北江煙雨


空間沒有物質能量只是零位,

恆系地木衛星自場互動輸旋,

電位溫度磁力差咬出龍捲轉,

人們不必瞎猜是啥各種黑洞。


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