宇宙現(xiàn)有的物質(zhì)總量的史瓦西半徑遠(yuǎn)大于現(xiàn)在的宇宙半徑,是否意味著我們是一個超級黑洞?可以這么認(rèn)為,至少以目前的人類對宇宙的一些觀測和計算結(jié)果是支持這個結(jié)論的,這就是黑洞宇宙模型(black hole cosmology) 。這個模型表明,我們所在的宇宙空間只不過是在一個黑洞的內(nèi)部 。對于宇宙的起源,我們比較熟悉的是宇宙大爆炸理論,這也是目前主流的宇宙學(xué)模型,除此之外,也存在著不少非主流的宇宙學(xué)模型,黑洞宇宙模型就是其中之一 。對于黑洞模型的擁護(hù)者而言,通過計算與對比找到了有關(guān)我們這個宇宙與黑洞一些相似的地方 。首先,從我們對宇宙的觀察中知道宇宙是在加速膨脹,并且距離我們越遠(yuǎn)的地方物體,其遠(yuǎn)離我們的速度也就越快 。這就意味著,只要星系距離我們足夠遠(yuǎn),其退行的速度會達(dá)到光速,這個距離我們稱為哈勃半徑(Hubble Radius),也是說是我們可觀測宇宙的半徑 。因?yàn)樵诠霃揭酝獾男窍?,遠(yuǎn)離我們的速度將超過光速,這些星系對于我們來說就再也無法獲取它的任何信息了(因?yàn)樾畔鞑サ乃俣炔荒艹^光速) 。這點(diǎn)與黑洞的視界性狀相似,黑洞視界內(nèi)外的信息是無法“交流”的,哈勃半徑就仿佛一個超大的“黑洞視界”把我們給包起來了,雖然我們是被包著,但我們自己定義是在視界的外面——insideout black hole 。其次,除了觀測,還有根據(jù)已知計算的結(jié)果 。關(guān)于黑洞的大小,一般以“史瓦西半徑”為參考,式中我們可以看到,史瓦西半徑只和物體的質(zhì)量有關(guān),任何物體,如果它的半徑小于史瓦西半徑,它就會坍縮成一個黑洞 。我們可以看看一些已知熟悉的天體史瓦西半徑有多大,地球的史瓦西半徑——約為8.86毫米,太陽的史瓦西半徑——約為3千米,銀河系的史瓦西半徑(質(zhì)量按太陽的一萬億倍計算)——大約是3×10^15米,也就是3萬億公里 。我們目前已知可觀測宇宙的質(zhì)量是6×10^53千克,那么計算出的史瓦西半徑約為400多億光年,這與現(xiàn)在對可觀測宇宙的大小(半徑約450億光年)十分接近,并且,根據(jù)這個結(jié)果測得的宇宙平均密度——約2×10^-31克/立方厘米與目前的天文觀測結(jié)果顯示的宇宙平均密度——約4.5×10^-31克/立方厘米只相差了一倍 。另外,我們這個宇宙在逐漸冷卻,而黑洞的一個特性就是越小的黑洞溫度越高 。從這些方面看,宇宙確實(shí)如同一個黑洞,但我們要看到,嚴(yán)格意義上,兩者是有著本質(zhì)的不同 。以視界為例 。對于黑洞,視界是一個嚴(yán)格的單向邊界,物質(zhì)和信息只能從一側(cè)通向另一側(cè) 。對于所有的觀測者,視界的位置都是同樣的 。而宇宙的視界,僅僅是對地球上的觀測者而言有些特殊,對于宇宙兩端的觀測者而言,視界的大小可以相同,視界本身對于兩者而言并非是單向邊界,在宇宙中也并不特殊 。更重要的是,對于黑洞中心的奇點(diǎn)是廣義相對論與量子力學(xué)都無法解釋的一個點(diǎn),但我們現(xiàn)在看到的這個宇宙并沒有這樣的奇點(diǎn) 。因此,關(guān)于黑洞宇宙模型,目前更多的是一種猜想,還沒有到一種假說的程度,并且,除了一些黑洞與宇宙看似相似的地方外,目前還沒有足夠的天文觀測證據(jù)來支撐這一模型 。關(guān)于宇宙是一個黑洞的猜想,目前來看,更多的是也僅僅存在喻上的意義 。雖然宇宙大爆炸也起源于一個量子力學(xué)和廣義相對論都失效的物理奇點(diǎn) 。但從這個意義上,黑洞和宇宙起源的終極解釋,還是需要建立新的量子引力論 。rr史瓦西半徑計算公式為:R=2GM/C^2,其中G為萬有引力常數(shù),C為光速,都是常數(shù),只有M一個變量,也就是說所謂宇宙的史瓦西半徑只與宇宙的質(zhì)量有關(guān) 。某些科學(xué)家估計宇宙的總質(zhì)量大約為6×10^53kg,帶入公式計算得知宇宙的史瓦西半徑大約為940億光年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于宇宙實(shí)際半徑460億光年!但這就一定能表明宇宙真的就是黑洞嗎?通常情況下我們所說的宇宙指的是可觀測宇宙 。由于宇宙一直在超光速膨脹,可觀測宇宙外到底是什么我們不得而知,而且基本上永遠(yuǎn)都不會知道,因?yàn)槟抢锏囊磺邪ㄐ畔⒂肋h(yuǎn)都不會傳到地球,甚至不會傳到可觀測宇宙里的任何地方 。不過,可以預(yù)見的是,可觀測宇宙外面仍舊會是宇宙,只不過是我們永遠(yuǎn)無法達(dá)到的宇宙 。所以,既然宇宙的大小都是不確定的,科學(xué)家們估計出來的宇宙質(zhì)量顯然沒有太大的說服力,我們對宇宙的了解連冰山一角都談不少 。同時,宇宙中還存在目前我們了解甚少的東西,比如暗物質(zhì)和暗能量,它們加起來占了宇宙的95%,也就是說,我們見到的普通物質(zhì)只占了5%而已 。更重要的一點(diǎn),任何結(jié)論都需要用事實(shí)和證據(jù)來說話,一味地以大膽的想象來下結(jié)論也沒有太大的實(shí)際意義,任何不能實(shí)驗(yàn)或觀測的事物都沒有辯論的意義 。
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