Ezt a történetet frissítették augusztus 23-án, 9: 20-kor, az E.T.
Nem az első univerzumban élünk. Volt más univerzum is, más eonokban, a miénk előtt - mondta egy fizikus egy csoport. Mint a miénk, ezek az univerzumok tele voltak fekete lyukakkal. És észlelhetjük azoknak a rég elhunyt fekete lyukaknak a nyomait a kozmikus mikrohullámú háttérben (CMB) - a sugárzás, amely a világegyetem erőszakos születésének maradványa.
Legalábbis, ez az elméleti csoport némileg excentrikus nézete, köztük a kiemelkedő Oxfordi Egyetemi matematikai fizikus Roger Penrose (szintén fontos Stephen Hawking munkatárs). Penrose és akolátusai a Big Bang módosított változatát érvelik.
Penrose és hasonló hajlamú fizikusok tér- és időtörténetében (amelyet konform formális ciklikus kozmológiának vagy CCC-nek hívnak) az univerzumok felbomlanak, kibővülnek és sorrendben elhalnak, fekete lyukakkal az egyes világegyetemekben minden egyes nyomból hagyva. Az arXiv előzetes folyóiratban augusztus 6-án kiadott új cikkben Penrose, a New York-i Állami Egyetemi Tengerészeti Főiskola matematikusa, Daniel An és a Varsói Egyetem elméleti fizikusa, Krzysztof Meissner együtt azzal érvelt, hogy ezek a nyomok láthatók a CMB meglévő adataiban. .
Magyarázatot ad arra, hogy ezek a nyomok hogyan formálódnak és maradnak fenn az egyik korosztálytól a másikig.
"Ha az univerzum tovább folytatódik, és a fekete lyukak mindent felszegnek, akkor egy bizonyos ponton csak fekete lyukak lesznek" - mondta a Live Science-nek. Hawking leghíresebb elmélete szerint a fekete lyukak idővel lassan elveszítik tömegük és energiájuk egy részét a gravitonok és fotonoknak nevezett tömeg nélküli részecskék sugárzása révén. Ha ez a Hawking sugárzás létezik, "akkor mi történik, hogy ezek a fekete lyukak fokozatosan, fokozatosan zsugorodnak".
Egy bizonyos ponton ezek a fekete lyukak teljesen szétesnének, mondta An, és az univerzumban tömeges foton- és gravitonleves maradt.
"Ebben az időszakban az a dolog, hogy a tömeg nélküli gravitonok és fotonok nem igazán tapasztalják meg időt vagy helyet" - mondta.
A gravitonok és a fotonok, a tömeg nélküli fénysebesség utazók, ugyanúgy nem tapasztalják meg az időt és a helyet, mint mi - és az univerzum többi masszív, lassabban mozgó tárgya. Einstein relativitáselmélete azt diktálja, hogy a tömegű tárgyak látszólag lassabban mozognak az időben, amikor közelebb kerülnek a fénysebességhez, és a távolságok eltorzulnak a szempontból. Az olyan tömeg nélküli tárgyak, mint a fotonok és a gravitonok a fény sebességével haladnak, tehát egyáltalán nem tapasztalják meg az időt vagy a távolságot.
Tehát a csak gravitonokkal vagy fotonokkal kitöltött világegyetemnek nincs értelme arra, hogy mi az idő vagy mi a tér "- mondta An.
Ezen a ponton néhány fizikus (köztük Penrose) azzal érvel, hogy a hatalmas, üres, fekete-lyuk utáni világegyetem a nagy robbantás pillanatában kezd hasonlítani az ultra-tömörített univerzumra, ahol nincs semmi idő, sem távolság semmi között.
"És akkor újra kezdődik" - mondta An.
Tehát, ha az új világegyetem nem tartalmaz az előző világegyetem fekete lyukait, akkor hogyan hagyhattak ezek a fekete lyukak nyomokat a CMB-ben?
Penrose azt mondta, hogy a nyomok nem maguk a fekete lyukak, hanem több milliárd év alatt azok a tárgyak, amelyeket Hawking sugárzás útján energiát a saját univerzumukba töltöttek.
"Nem a fekete lyuk szingularitása", vagy valódi fizikai test, mondta a Live Sciencenek, "hanem a lyuk teljes Hawking-sugárzása a történelem során."
Íme, mit jelent ez: Mindig egy fekete lyuk, amelyet Hawking sugárzás útján oldott fel, nyomot hagy. És ez a jel, amelyet a tér háttér sugárzási frekvenciái tartalmaznak, képes túlélni egy univerzum halálát. Ha a kutatók észrevehetik ezt a jelet, akkor a tudósoknak okuk lenne azt hinni, hogy a világegyetem CCC látása helyes, vagy legalábbis nem feltétlenül helytelen.
An szerint, hogy észrevegye ezt a halvány jelet a CMB már halvány, zavaros sugárzása ellen, egyfajta statisztikai bajnokságot szervezett az ég foltok között.
Kör alakú régiók az ég harmadában, ahol a galaxisok és a csillagfény nem elárasztják a CMB-t. Ezután kiemelte azokat a területeket, ahol a mikrohullámú frekvencia eloszlása megegyezik azzal, ami elvárható, ha léteznek Hawking-pontok. Elmondta, hogy ezek a körök "versenyeznek" egymással, hogy meghatározzák, melyik terület felel meg leginkább a Hawking pontok várt spektrumának.
Ezután összehasonlította ezeket az adatokat a véletlenszerűen generált hamis CMB-adatokkal. Ez a trükk célja annak kizárása volt, hogy ezek a kísérleti "Hawking pontok" kialakulhatnának, ha a CMB teljesen véletlenszerű lenne. Ha a véletlenszerűen előállított CMB-adatok nem tudnák utánozni ezeket a Hawking-pontokat, ez erősen azt sugallja, hogy az újonnan azonosított Hawking-pontok valóban a korábbi fekete lyukakból származtak.
Penrose nem ez az első alkalom, amikor egy papírt tett közzé, amelyben azonosította Hawking-pontokat a múlt világegyeteméből. 2010-ben egy közleményt tett közzé Vahe Gurzadyan fizikussal, amely hasonló állítást tett. Ez a kiadvány más fizikusok kritikáját váltotta ki, mivel nem tudta meggyőzni a tudományos közösséget. Két nyomonkövetési dokumentum (itt és itt) azzal érvelt, hogy a Hawking-pontok, Penrose és Gurzadyan azonosított bizonyítéka valójában véletlenszerű zaj eredménye az adatokban.
Penrose mégis előrehalad. (A fizikus is híresen azzal érvelt, hogy sok idegtudós kutatót meggyőzött anélkül, hogy az emberi tudat a kvantumszámítás eredménye.)
Arra a kérdésre, vajon az univerzumunkban lévő fekete lyukak nyomokat hagyhatnak-e a következő eon univerzumában, Penrose válaszolt: "Igen, valóban!"
Szerkesztő megjegyzés: A történet egy korábbi verziója a CMB-t radioaktívnak nevezi. Sugárzás, de nem radioaktív. A történetet kijavítottuk.
