宇宙非存於黑洞裡 蟲洞展延解釋了宇宙在膨脹
2010/08/05
生活中心╱台北報導
臺北市立天文科學教育館刊出最新一篇報導指出，最近有些新聞報導引用新近發表的某篇論文說，宇宙其實存在於另一個宇宙的一個黑洞裡，這是錯的，該篇論文的結論並非如此。不過，這篇作者為尼克蒂姆-波普拉維斯基（Nikodem Poplawski）的論文中，描述到關於早期的宇宙如何開展的部份，才是個真正有趣的新鮮概念。
建立在愛因斯坦場方程式之上，據稱可取代普通相對論的ECKS（愛因斯坦－嘉當）理論，目的是為了要能為巨大粒子旋轉效應提出更好的解釋。
基本上普通相對論認為時空曲率由物質決定，而ECKS（愛因斯坦－嘉當）理論也同樣嘗試解釋時空扭力，只不過他的思考方向，比單純的曲率更多考慮到旋轉、扭轉、變形等動力的層面。這並不是說，普通相對論不能處理動態曲率。
大質量物體的旋轉會使時空停止？(圖片來源：J Bergeron / Sky and Telescope Magazine，取自臺北天文館網路天文館網站)
ECKS理論的支持者認為他們的理論和相對論之間，如果有何不同的話，不同點的起始點在於高物質密度狀態下的時候，譬如像是黑洞。普通相對論認為，奇異點（體積為零，密度無限大）是在黑洞的事件視界之外發生的。這並不算是一個能令人完全滿意的結論，因為黑洞的含量其實還是佔體積的－較大質量的黑洞，直徑確實是比質量較小的黑洞大。因此普通相對論在解釋黑洞物理學時，沒辦法完完全全適用。
ECKS理論另闢蹊徑，企圖閃過奇異點的問題，提出的是另一種假設，由於巨大粒子在黑洞中旋轉並壓縮，時空極端扭曲，使得奇異點無法形成，而強烈的壓縮反倒增加了內部物質的內在角動量（可以借用旋轉的溜冰選手將外展的手臂向內縮來比喻），直到時空的旋轉達到了某個再也不能繼續下去的點為止，這時，時空的擴張就發生了，一個新宇宙就迸出來。
但如果我們在普通相對論的思維裡的話，「新生宇宙」根本沒辦法在黑洞裡生出來或膨脹。任何黑洞以外的相對座標系中，上述所描述的事件都不可能發生。因為越接近黑洞的事件視界，時鐘就漸漸減速，最後靜止。所以，對於一個在黑洞以外的觀察者而言，描述黑洞裡，事件經過多長時間以後的後續性如何，這個描述本身不具意義。如果在我們的宇宙裡的話，那個可能成形的新興宇宙根本沒有時間可以成形，黑洞就蒸發了，雖然從黑洞外面來看，時間已經過了十的一百次方年之久。
因此有人認為，新興宇宙的生成和膨脹，是透過另一個時空的分支進行的，黑洞也變身成連接兩個宇宙的愛因斯坦—羅森橋（又稱：蟲洞）。為何宇宙裡距離相隔如此遙遠的兩部份，其物理特質卻如此近似呢？小心聽著，你會從椅子上掉下來，原因可能是，這個宇宙裡的一切物質，都是從另一個和我們平行的宇宙，在黑洞裡，經過均質化、從黑洞另一端穿越過來的。
大霹靂宇宙學裡的視界問題。(圖片所有：Addison Wesley，取自臺北天文館網路天文館網站)
如果這是正確的，好好思考那個「宇宙是由一隻烏龜駝著、烏龜之下還有烏龜」的無限迴圈的比喻。想想多層次宇宙的起源吧！至少，想想看，那個形成了黑洞、又形成了後續一切其他宇宙的那個最原始的宇宙，它又到底從何而來呢？
在ECKS理論中，另一件有意思的事情是，它的變形扭絞概念，可能也為宇宙膨脹論帶來另一種可能性的解釋：當物質和能量在黑洞中塞成一堆、互相磨擠，這過程應該使它們達成了一種均向性和均勻性的狀態，也就是沒有摺疊，當物質和能量在假想中的蟲洞裡展延時，它其實是在那個扭曲了時空又擴張了時空的黑洞中展延的。這麼一來，也就能解釋「宇宙為什麼膨脹」以及「為什麼整個宇宙都具有均向性、均勻性特徵」了。（文╱引用自臺北天文館網路天文館網站，轉載自中研院天文所）
臺北市立天文科學教育館刊出最新一篇報導指出，最近有些新聞報導引用新近發表的某篇論文說，宇宙其實存在於另一個宇宙的一個黑洞裡，這是錯的，該篇論文的結論並非如此。不過，這篇作者為尼克蒂姆-波普拉維斯基（Nikodem Poplawski）的論文中，描述到關於早期的宇宙如何開展的部份，才是個真正有趣的新鮮概念。
建立在愛因斯坦場方程式之上，據稱可取代普通相對論的ECKS（愛因斯坦－嘉當）理論，目的是為了要能為巨大粒子旋轉效應提出更好的解釋。
基本上普通相對論認為時空曲率由物質決定，而ECKS（愛因斯坦－嘉當）理論也同樣嘗試解釋時空扭力，只不過他的思考方向，比單純的曲率更多考慮到旋轉、扭轉、變形等動力的層面。這並不是說，普通相對論不能處理動態曲率。
大質量物體的旋轉會使時空停止？(圖片來源：J Bergeron / Sky and Telescope Magazine，取自臺北天文館網路天文館網站)
ECKS理論的支持者認為他們的理論和相對論之間，如果有何不同的話，不同點的起始點在於高物質密度狀態下的時候，譬如像是黑洞。普通相對論認為，奇異點（體積為零，密度無限大）是在黑洞的事件視界之外發生的。這並不算是一個能令人完全滿意的結論，因為黑洞的含量其實還是佔體積的－較大質量的黑洞，直徑確實是比質量較小的黑洞大。因此普通相對論在解釋黑洞物理學時，沒辦法完完全全適用。
ECKS理論另闢蹊徑，企圖閃過奇異點的問題，提出的是另一種假設，由於巨大粒子在黑洞中旋轉並壓縮，時空極端扭曲，使得奇異點無法形成，而強烈的壓縮反倒增加了內部物質的內在角動量（可以借用旋轉的溜冰選手將外展的手臂向內縮來比喻），直到時空的旋轉達到了某個再也不能繼續下去的點為止，這時，時空的擴張就發生了，一個新宇宙就迸出來。
但如果我們在普通相對論的思維裡的話，「新生宇宙」根本沒辦法在黑洞裡生出來或膨脹。任何黑洞以外的相對座標系中，上述所描述的事件都不可能發生。因為越接近黑洞的事件視界，時鐘就漸漸減速，最後靜止。所以，對於一個在黑洞以外的觀察者而言，描述黑洞裡，事件經過多長時間以後的後續性如何，這個描述本身不具意義。如果在我們的宇宙裡的話，那個可能成形的新興宇宙根本沒有時間可以成形，黑洞就蒸發了，雖然從黑洞外面來看，時間已經過了十的一百次方年之久。
因此有人認為，新興宇宙的生成和膨脹，是透過另一個時空的分支進行的，黑洞也變身成連接兩個宇宙的愛因斯坦—羅森橋（又稱：蟲洞）。為何宇宙裡距離相隔如此遙遠的兩部份，其物理特質卻如此近似呢？小心聽著，你會從椅子上掉下來，原因可能是，這個宇宙裡的一切物質，都是從另一個和我們平行的宇宙，在黑洞裡，經過均質化、從黑洞另一端穿越過來的。
大霹靂宇宙學裡的視界問題。(圖片所有：Addison Wesley，取自臺北天文館網路天文館網站)
如果這是正確的，好好思考那個「宇宙是由一隻烏龜駝著、烏龜之下還有烏龜」的無限迴圈的比喻。想想多層次宇宙的起源吧！至少，想想看，那個形成了黑洞、又形成了後續一切其他宇宙的那個最原始的宇宙，它又到底從何而來呢？
在ECKS理論中，另一件有意思的事情是，它的變形扭絞概念，可能也為宇宙膨脹論帶來另一種可能性的解釋：當物質和能量在黑洞中塞成一堆、互相磨擠，這過程應該使它們達成了一種均向性和均勻性的狀態，也就是沒有摺疊，當物質和能量在假想中的蟲洞裡展延時，它其實是在那個扭曲了時空又擴張了時空的黑洞中展延的。這麼一來，也就能解釋「宇宙為什麼膨脹」以及「為什麼整個宇宙都具有均向性、均勻性特徵」了。（文╱引用自臺北天文館網路天文館網站，轉載自中研院天文所）
