Die zwei bekannten Vorhersagen von Schwarzen Löchern sind heute zwei. Prima, aus einem Schwarzen Loch kann man nicht entkommen, denn der Weg hinaus führt zurück in die Zeit. Zweite, Sie können die ganze Zukunft des Universums sehen, weil die Zeit im Universum, die Sie verlassen haben, jetzt wie Raum ist. Schade, dass du es niemandem erzählen kannst.
Die Idee, dass wir in einem Schwarzen Loch leben, ist nicht so verrückt, wie es klingt. Schwarze Löcher verzerren Raum und Zeit bis zu dem Punkt, an dem sie ihre Rollen vertauschen. Für jeden, der in ein Schwarzes Loch fällt, wird die radiale Dimension zur Singularität hin zur Zeit und die zeitliche Dimension wird zum Raum. Die Grundidee der Theorie, dass der Urknall ein Schwarzes Loch ist (Schwarzes Loch Big Bang Theory oder BHBBT) ist, dass die Materie eines Mutteruniversums in ein Schwarzes Loch kollabiert. Die Singularität dieses Schwarzen Lochs liegt relativ zu jedem im Mutteruniversum an einem einzigen Punkt im Raum. Aber aufgrund der Umkehrung von Zeit und Raum für jeden innerhalb des Kinderuniversums wird dieser Punkt im Raum r = 0 zu ihrem Startpunkt in der Zeit, t = 0. Was also eine Singularität im Raum war, ist jetzt eine Singularität in der Zeit, genau wie der Urknall.
Das bedeutet, dass jede Materie, die aus dem „Mutter“-Universum in ein Schwarzes Loch fällt, aus diesem Universum verschwindet und an einem völlig verwirrten Ausgangspunkt des „Tochter“-Universums auftaucht.
Wie viel Materie aus dem „Mutter“-Universum wäre im „Tochter“-Universum gelandet? Und wie viel kann es beenden? Allzu? Kann ein Universum in einem anderen enden? Der Grund, warum ein ganzes Universum in einem anderen enthalten sein kann, hat mit der seltsamen Art und Weise zu tun, wie Zeit und Raum verzerrt, gedehnt, komprimiert und verdreht werden können. Was wie ein Totpunkt im Zentrum eines Schwarzen Lochs aussah, könnte stattdessen ein Schritt in der Geburt eines neuen Universums sein.
Auf diese Weise können viele Universen miteinander verbunden sein, wo Mütter Töchter gebären, die andere Töchter gebären, und so weiter auf unbestimmte Zeit. Der gesamte vernetzte Kosmos ist nicht nur 13 Milliarden Jahre alt, sondern unendlich alt.
Das Standard-Urknallmodell
Das Standardmodell des Urknalls (SBB) des Universums besagt, dass das Universum, einschließlich Zeit, Raum und Materie, Es wurde vor ungefähr 13 Milliarden Jahren an einem einzigen Punkt geboren. Vom Standpunkt der Allgemeinen Relativitätstheorie, Einsteins Gravitationstheorie, wurde der Raum selbst an diesem Punkt komprimiert. Im Laufe der Zeit begann sich der Raum auszudehnen und dabei die Materie mit sich zu nehmen. Dieser Prozess würde sich heute fortsetzen und wir wissen es, denn wenn wir entfernte Galaxien beobachten, bewegen sie sich von uns weg. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto schneller entfernt sie sich von uns. Dies steht im Einklang mit einer Theorie des Universums, in dem sich der Raum ausdehnt. Je größer der Abstand zwischen zwei Punkten ist, desto schneller können sie sich voneinander entfernen. Das Standardbeispiel hierfür ist eine Reihe von Punkten auf einem Ballon. Sprengen Sie den Ballon und alle Punkte bewegen sich weg.
Wo ist das Zentrum des Universums?
Das Zentrum des Universums, wo der Urknall stattfand, liegt für uns nicht im Weltraum, sondern zu einem Zeitpunkt, t = 0, im Urknall. Die Ballon-Analogie ist hier nützlich, weil das Zentrum des Ballons offensichtlich nicht auf dem Ballon liegt. Der Raum ist daher wie die Oberfläche des Ballons mit einer zusätzlichen Dimension, also 3 statt 2 Dimensionen. Die Vergangenheit ist wie das Innere des Ballons.
Schwarze Löcher haben jedoch ihre Zentren an einem Punkt im Raum, r = 0 in Koordinaten, die auf der Singularität des Schwarzen Lochs zentriert sind. Daher unterscheiden sie sich grundlegend von der Urknall-Singularität.
Wie können wir uns also in einem Schwarzen Loch befinden? Zeit wird Raum
Eine der seltsamen Eigenschaften der Allgemeinen Relativitätstheorie ist ihre Fähigkeit, Raum und Zeit bis zu dem Punkt zu krümmen, an dem Zeit und Raum ihre Rollen tauschen können. Intensive Materiekonzentrationen können Raum und Zeit so verzerren, dass sie die Bedeutung von Raum und Zeit für verschiedene Beobachter verändern. Für einen Beobachter außerhalb eines Schwarzen Lochs, der als entfernter Beobachter bezeichnet wird, befindet sich die Singularität an einem Punkt im Raum. Für den Beobachter innerhalb des Ereignishorizonts liegt die Singularität jedoch irgendwann in der Zeit,, irgendwann in der Zukunft.
Die Theorie, dass der Urknall ein Schwarzes Loch ist, BHBBT, schlägt vor, dass zumindest für einige Arten von Singularität Materie, sobald sie erreicht ist, in ein neues Universum eintritt, in dem die Zeit bis zur Singularität der Ausgangspunkt dieses Universums ist.
Stellen Sie sich vor, Sie sind eine Ameise, die auf einem Tisch kriecht. Gehen Sie beim Kriechen einen Hang hinunter. Der Hang wird immer steiler, bis er vollständig vertikal wird. Plötzlich endet es an einem Punkt. Dies ist typisch für die Darstellung von Schwarzen Löchern. Aber jetzt, anstatt an diesem Punkt zu enden, erweitert sich der Raum über diesen Punkt hinaus wieder. Wenn Sie diesen einzelnen Punkt passieren, tauchen Sie in einem expandierenden Kegel wieder auf: einem neuen Universum senkrecht zu dem, das Sie zurückgelassen haben.
Ein Schwarzes Loch als Ursprung des Universums
BHBBT ist eine überzeugende Theorie, die innerhalb der Grenzen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie rigoros formuliert werden kann. Es erfordert keine neue Physik. Es erklärt auch, warum der Urknall passiert ist. Und auf der philosophischen Ebene und dem anthropischen Prinzip erklärt er beruhigend, dass wir nicht „aus dem Nichts“ geboren wurden, sondern aus etwas anderem entstanden sind und vielleicht in gewissem Sinne unendlich sind.
Referenzen:
Smolin, Lee. "Hat sich das Universum entwickelt?" Klassische und Quantengravitation 9.1 (1992): 173.
Stuckey, WM "Das beobachtbare Universum in einem Schwarzen Loch." Amerikanisches Journal für Physik 62.9 (1994): 788 – 795.
Easson, Damien A. und Robert H. Brandenberger. "Universumsgeneration aus dem Inneren von Schwarzen Löchern." Zeitschrift für Hochenergiephysik 2001.06 (2001): 024.
