物理学家挑战时间有一个开始的想法

物理学家以一般的相对论发布纸张，并提出了消除宇宙学快空奇异性的需要，并争论目前的膨胀阶段是收缩的（图片：NASA / CXC / M. Weiss）

“我相信大爆炸从未发生过，”坎皮纳斯大学的物理学家julianocésarsilva·雷维尔斯（IMECC-Unicamp）的物理学家说，巴西圣保罗州的统计和科学计算研究所（IMECC-Unicamp）。

据Neves称，虽然五十年来，但大爆炸理论一直是宇宙开始和演变的最知名，最普遍的解释，这是一群研究人员的科学家之间的共识，敢于想象一组研究人员不同的起源。

在一项研究中，最近在杂志上发表的一般相对论和引力，Neves建议消除标准宇宙学模型的关键方面：需要一种称为大爆炸的时空奇点。

在提高这种可能性时，Neves挑战时间有时间开始并重新引入目前扩张的可能性。

对于奈维，快速膨胀阶段不排除先前收缩阶段的可能性。此外，从收缩到膨胀的切换可能没有破坏前阶段的所有迹线。

“谁知道，在持续扩展中可能存在黑洞的遗骸，日期从先前的收缩阶段并通过反弹的瓶颈完好无损，”Neves告诉Agênciafapesp。

正是在黑洞中，尼维地区找到他调查的起点，进入他称之为“弹跳宇宙”，其中萎缩之后是扩张。

“弹跳宇宙的灵感来自一个数学技巧，以避免在黑洞中形成奇点，”他说。“宇宙中有两种奇点。一个是涉嫌宇宙奇点，或大爆炸。另一个隐藏了一个黑洞的活动地平线。“

黑洞是最神秘的宇宙物体。黑洞由巨型明星爆炸后剩下的含水核心组成。核心合同形成奇点，一种具有无限密度和最强烈的引力吸引力的点。没有什么可以逃离它，甚至没有光明。

这个奇点位于黑洞的中心，隐藏在事件视界之后，这是一个膜，表示没有任何返回的点，没有什么可以逃避被吞噬并被奇点摧毁的不可追索的命运。

“但并非所有的黑洞都必须包含一个奇点。至少，不是理论上。“德奈斯说，所谓的普通黑洞没有奇点。”

1968年，美国物理学家James Bardeen使用了数学技巧来修改描述黑洞的一般相对性方程的解决方案。

如先前的情况，所以追求黑洞的质量不是常数的诀窍，而是依赖于到黑洞中心的距离的函数。通过这种变化，从解决方案中出现了不同的黑洞，称为常规黑洞。

“是什么定义了一个黑洞不是一个奇点，而是一个活动范围，”奈维说。“在常规黑洞的活动范围之外，没有重大变化，但内部，变化是深井。有一种不同的空间，避免了奇点的形成。允许常规的黑洞，因为它们不会违反一般相对性。概念并不是新的，近几十年来经常被重新审视。“

如果将数学技巧插入通用相对性方程，则防止常规黑洞中的奇点形成，可以创建类似的技巧以在正规反弹中消除奇点？

“为了测量宇宙与标准宇宙学扩展的速率，其中有一个大爆炸的模型，使用了仅取决于宇宙学时间的数学函数，”Neves解释说。

这就是数学技巧进来的地方。尼维和他的博士后监督员Alberto Vazques Saa，IMECC-Unicamp的全教授介绍了一个“规模因素”，这使得宇宙扩展的速度不仅取决于时间而不是宇宙缩放到描述宇宙几何形状的通用相对性方程的解。

这是最近发表的文章中提出的提案，这是主题项目的一部分“物理和几何形状”，SAA为主要调查员。Neves的博士后研究得到了Fapesp的奖学金支持。

收缩遗迹

涉及规模因素的数学技巧的后果是什么？宇宙学奇点或大爆炸，不再存在。它不再是宇宙开始普遍扩张的必要条件。

“消除奇点或大爆炸将弹跳宇宙带回宇宙学的理论阶段。在Spacetime开始时，缺乏奇点开辟了先前收缩阶段的痕迹可能已经停用了相变的可能性，并且在宇宙的持续扩展中可能仍然可以与我们在一起，“Neves说。

“宇宙是否有一个开始，或者没有？世界在一个黑洞里面是什么？今天，我们知道一般相对论的理论允许非奇异的宇宙学，至少没有大爆炸，至少在理论上。“

在现代科学中，一个理论毫无价值，如果无法验证，无论如何都是美丽和鼓舞人心。你如何测试一个没有以奇点开始的大爆炸的假设？

“通过寻找可能在持续扩展阶段的收缩阶段中的事件的痕迹。什么痕迹？“候选人包括来自前一阶段的普遍收缩阶段的黑洞残余，这可能已经幸存下来，”奈维说。

大爆炸

当美国天文学家Edwin Hubble发现几乎所有星系都在更快的速度下彼此远离彼此，大爆炸理论开始于20世纪20年代末。

这意味着它们在遥控器中更接近。更准确地说，138亿年前宇宙中的所有问题和能量都被压缩成具有无限密度和温度的初始状态，其中传统的物理法律不再适用。

为了定义这种国家宇宙学家，矛盾地借用数学的奇点概念，在那里它指的是无限期。在这种情况下，有一个原始的宇宙奇异性，开始扩大138亿年前。最初的奇点被称为大爆炸。宇宙中的数百十亿个星系是由这种初始爆炸弹出的物质和能量形成的。

由爱因斯坦的一般相对论的理论为指导，用于解释宇宙现象，从20世纪40年代开始，科学家自大爆炸以来构建了宇宙演变的详细模型。该模型基于假设扩张可能最终响应于受宇宙质量施加的引力吸引力而减速。

这种假设可能导致三种可能的结果：宇宙将无限地扩展到更高的速度;扩张将停止，此后宇宙仍然存在静止;或者扩张将反转，让位于收缩，其中星系将在更高的速度下更靠近，直到它们在未来的大嘎吱声中合并。

如果是这种情况，当物质和能量达到大嘎吱嘎吱的极端温度和密度时，该过程可能再次反转，让位于另一个反弹并在宇宙中产生新的循环，毫无结束。

“这种具有交替膨胀和收缩阶段的永恒连续的宇宙的形象被称为周期性宇宙，这些宇宙来自弹跳宇宙，”Neves说。

出版物：J. C.S.Neves，“由常规黑洞的激发讲源，”一般相对论和引力，2017年; DOI：10.1007 / S10714-017-2288-6