科學家們提出了一個關於宇宙起源的開創性新模型,挑戰了長期以來被廣泛接受的大爆炸理論。這項發表在《物理評論D》上的創新概念認為,我們的宇宙起源於一個引力坍縮,並在一個更大的「母」宇宙中的黑洞內發生反彈。
傳統的大爆炸理論認為,宇宙始於一個奇點,一個密度無限大的點,大約在138億年前。由朴茨茅斯大學的恩里克·加斯塔尼亚加等研究人員開發的新模型提供了一個引人注目的替代方案。它將廣義相對論與量子力學相結合,特別是利用量子排斥原理來防止奇點的形成。
該原理阻止了相同粒子佔據相同的量子態,從而阻止了坍縮並導致物質向外反彈。結果是一個從高密度狀態膨脹的宇宙,與我們自己的宇宙非常相似。該模型提出,這個過程發生在一個黑洞內,黑洞由坍縮的物質質量形成。
這個「黑洞反彈」模型的一個關鍵預測是,空間具有輕微的正曲率,這與標準宇宙學模型所假設的平坦宇宙不同。這種曲率可以通過即將到來的任務(如歐洲航天局的歐幾里德望遠鏡)進行測試。該模型還巧妙地解釋了加速膨脹的兩個階段,即暴脹和暗能量,而無需引入推測性物理學。
此外,該模型還可能為超大質量黑洞的起源和星系的分布提供見解。未來的任務,如Arrakihs,可以通過研究坍縮階段的潛在遺蹟來提供進一步的證據。這個新框架表明,我們的宇宙可能是更大宇宙循環的一部分,從而徹底改變我們對宇宙真正起源的理解。