Эта история была обновлена 23 августа в 9:20 утра по восточному времени.
Мы не живем в первой вселенной. Группа физиков сказала, что до нашей эры были другие вселенные, в другие эоны. Как и у нас, эти вселенные были полны черных дыр. И мы можем обнаружить следы этих давно мертвых черных дыр на космическом микроволновом фоне (CMB) - излучение, которое является остатком насильственного рождения нашей вселенной.
По крайней мере, это несколько эксцентричный взгляд на группу теоретиков, включая известного физика-математика Оксфордского университета Роджера Пенроуза (также важного сотрудника Стивена Хокинга). Пенроуз и его помощники выступают за модифицированную версию Большого взрыва.
В истории пространства и времени Пенроуза и сходных ему физиков (которую они называют конформной циклической космологией, или ССС) вселенные всплывают, расширяются и умирают последовательно, с черными дырами от каждого, оставляя следы в последующих вселенных. А в новой статье, опубликованной 6 августа в препринтном журнале arXiv, Пенроуз вместе с математиком Морского колледжа Государственного университета Нью-Йорка Даниэлем Аном и физиком-теоретиком Варшавского университета Кшиштофом Мейснером утверждал, что эти следы видны в существующих данных из CMB ,
Объяснил, как эти следы формируются и выживают от одного эона до следующего.
«Если вселенная будет продолжаться и продолжаться, и черные дыры поглотят все, в определенный момент у нас будут только черные дыры», - сказал он «Живой науке». Согласно самой известной теории Хокинга, черные дыры постепенно теряют часть своей массы и энергии с течением времени из-за излучения безмассовых частиц, называемых гравитонами и фотонами. Если существует это излучение Хокинга, «тогда произойдет то, что эти черные дыры будут постепенно, постепенно уменьшаться».
В определенный момент эти черные дыры полностью распались, сказал Ан, оставив во вселенной безмассовый суп из фотонов и гравитонов.
«Дело в том, что в этот период времени безмассовые гравитоны и фотоны не испытывают ни времени, ни пространства», - сказал он.
Гравитоны и фотоны, безмассовые путешественники со скоростью света, не воспринимают время и пространство так же, как мы - и все другие массивные, медленно движущиеся объекты во вселенной -. Теория относительности Эйнштейна гласит, что объекты с массой, кажется, движутся во времени медленнее, когда они приближаются к скорости света, и расстояния становятся искаженными с их точки зрения. Безмассовые объекты, такие как фотоны и гравитоны, движутся со скоростью света, поэтому они вообще не испытывают ни времени, ни расстояния.
Таким образом, вселенная, заполненная только гравитонами или фотонами, не будет иметь никакого представления о том, что такое время или что такое пространство », - сказал Ан.
В этот момент некоторые физики (включая Пенроуза) утверждают, что огромная пустая вселенная после черной дыры начинает напоминать ультрасжатую вселенную в момент большого взрыва, где нет ни времени, ни расстояния между чем-либо.
«А потом все начинается снова, - сказал Ан.
Итак, если в новой вселенной нет черных дыр из предыдущей вселенной, как эти черные дыры могут оставить следы в CMB?
Пенроуз сказал, что следы не самих черных дыр, а скорее миллиардов лет, которые эти объекты потратили, вкладывая энергию в свою вселенную через излучение Хокинга.
«Это не особенность черной дыры», или это фактическое физическое тело, сказал он «Живой науке», «но… все излучение Хокинга дыры на протяжении всей ее истории».
Вот что это значит: все время, проведенное черной дырой, растворяющей себя с помощью излучения Хокинга, оставляет след. И этот знак, сделанный на фоне радиационных частот космоса, может пережить смерть вселенной. Если бы исследователи могли заметить эту отметку, то у ученых была бы причина полагать, что представление Вселенной о ССС верное или, по крайней мере, не совсем неправильное.
По словам Ан, чтобы заметить этот слабый след на и без того слабом, запутанном излучении CMB, он провел своего рода статистический турнир среди пятен неба.
Ан занял круглые области в третьей части неба, где галактики и звездный свет не подавляют CMB. Далее он выделил области, в которых распределение микроволновых частот соответствует ожидаемому, если существуют точки Хокинга. Он сказал, что эти круги «конкурируют» друг с другом, чтобы определить, какая область наиболее близко соответствует ожидаемому спектру точек Хокинга.
Затем он сравнил эти данные с поддельными данными CMB, которые он генерировал случайным образом. Этот трюк должен был исключить возможность того, что эти пробные «точки Хокинга» могли бы сформироваться, если бы CMB был полностью случайным. Если случайно сгенерированные данные CMB не могут имитировать эти точки Хокинга, это убедительно свидетельствует о том, что недавно идентифицированные точки Хокинга действительно были из черных дыр прошлых эпох.
Это не первый раз, когда Пенроуз издает документ, в котором указываются точки Хокинга из прошлой вселенной. Еще в 2010 году он опубликовал статью вместе с физиком Ваге Гурзадяном, в которой он сделал аналогичное заявление. Эта публикация вызвала критику со стороны других физиков, не сумев убедить научное сообщество в целом. В двух последующих документах (здесь и здесь) утверждается, что свидетельство точек Хокинга, идентифицированных Пенроузом и Гурзадяном, на самом деле является результатом случайного шума в их данных.
Тем не менее, Пенроуз давит вперед. (Физик также безоговорочно утверждал, не убеждая многих нейробиологов, что человеческое сознание является результатом квантовых вычислений.)
На вопрос, могут ли черные дыры из нашей вселенной когда-нибудь оставить следы во вселенной следующего эона, Пенроуз ответил: «Да, действительно!»
Примечание редактора: более ранняя версия этой истории называлась CMB "радиоактивной". Это излучение, но оно не радиоактивно. История была исправлена.
