理论称，我们的宇宙诞生于黑洞

这张图显示了基于宇宙大爆炸理论和膨胀模型的宇宙时间线。

我们的宇宙可能起源于另一个宇宙中的一个黑洞。

这个想法的核心是落入黑洞的物质和能量在理论上如何在另一个宇宙中形成“黑洞”。在这种情况下，黑洞和白洞都是爱因斯坦-罗森桥的口，通常被称为虫洞。

考虑到这一点，印第安纳大学的理论物理学家Nikodem Poplawski推测，当一颗垂死的恒星坍塌形成黑洞时，一个宇宙同时从虫洞另一侧的白洞诞生。

他说：“我们的宇宙可能是由另一个宇宙中存在的黑洞内部形成的。”

这个想法以前有人提出过，现在波普拉夫斯基对这个想法进行了扩展。

嵌套的universes

尽管由太阳大小的恒星形成的黑洞只有大约2英里宽，但这并不意味着可能起源于黑洞的宇宙会保持那么小。

Poplawski说：“很久以前，我们的宇宙还很小，而且还在膨胀。”“从另一边看，我们看不到我们的膨胀。”从本质上讲，黑洞在“内部”看起来可能比在外部看起来更大。

波普拉夫斯基指出，如果有人在一次黑洞之旅中幸存下来，并出现在另一个宇宙中，“这将是一次单程旅行”。黑洞的视界是黑洞内部任何东西都无法逃脱的边界。

然而，理论上，黑洞确实会随着霍金辐射而失去质量，霍金辐射是从真空中出现的粒子，就在它们的视界旁边。质量损失大于增加的黑洞预计会缩小并最终消失。Poplawski解释说，这并不意味着黑洞另一端的任何宇宙都将不复存在。“我们将与另一个宇宙脱节，”他说。

黑洞诞生的证据

如果我们的宇宙诞生于另一个宇宙中的黑洞，那么就不可能越过它的事件边界看到另一面，这意味着我们无法用这种方式证明或反驳这一观点。

那么，我们该如何检验这个猜想呢？波普拉夫斯基概念的一个含义是，我们的宇宙是“封闭的”

Poplawski解释道：“在宇宙学中，我们的宇宙有三种模型。”“第一个是它是封闭的，第二个是‘开放的’，第三个是‘平坦的’。”

如果它被关闭，人们试图冒险到我们宇宙的边缘，最终会回到起点。波普拉夫斯基说：“这就像在地球表面行走——如果你向东走，在某个时候你会穿过西方回来。”

如果我们的宇宙是平的，一个人试图冒险到它的边缘，他永远不会到达它，因为它会无限地继续下去。波普拉夫斯基说，如果宇宙是开放的，“只有它是‘弯曲的’”，情况也是如此。这意味着，如果两束光束平行射入太空，在平坦的宇宙中，它们将保持平行，而在开放的宇宙中它们实际上会相距更远。

如果我们的宇宙“位于”另一个宇宙中，“预测将是我们的宇宙是封闭的，”Poplawski说。“这可能会在某个时候进行测试。如果宇宙是封闭的，如果人们观察恒星，它们的光将在天空的另一边可见。如果宇宙真的很大，来自这些恒星的光可能还没有时间做到这一点，但也许在某个时刻我们可以看到这一点。”

此外，有证据表明，黑洞是旋转的，如果我们宇宙的母黑洞正在旋转，“那么在我们的宇宙中，一个方向可能是首选的，这是我们可以在大尺度上看到的证据，”Poplawski说。

解开谜团

如果我们的宇宙诞生于黑洞，这将有助于解开宇宙大爆炸之前的谜团，以及我们的宇宙是封闭的、平坦的还是开放的。

它还可以帮助科学家避免与奇点或具有无限密度的无限小点有关的问题。理论上，宇宙诞生于一个奇点，每个黑洞都包含一个奇点。然而，奇点是理论物理学家们头疼的问题，因为物理定律在它们周围分解了。

Poplawski说：“在我的模型中，当宇宙诞生时，最初不存在奇点的问题——它不是无限小，而是有其母黑洞的半径。”“此外，这个模型表明，黑洞最终会形成奇点，而不是宇宙。”

一个充满漏洞的想法

这个想法中的一个漏洞是每当讨论虫洞时就会出现的——奇异物质。

原则上，所有的虫洞都是不稳定的，一旦打开就会关闭。保持它们开放的唯一方法是使用一种具有所谓“负能量密度”的奇异物质。这种奇异物质具有奇异的性质，包括在被推动时向与正常物质相反的方向移动。没有人知道这种物质是否真的存在。

Poplawski建议：“当黑洞形成时，物质可能会发生相变，成为奇异物质，从而使黑洞内的宇宙得以初始膨胀。”

此外，虽然这可能解释了我们的宇宙是如何从黑洞诞生的，但它并不能解释黑洞是如何形成的。“那个宇宙是从另一个宇宙的黑洞诞生的吗？”波普拉夫斯基指出。“这是一个无限多个宇宙的问题。这是一种非常合理的批评。”

Poplawski将于4月12日在《物理快报B》杂志上详细介绍他的研究。