Tento příběh byl aktualizován 23. srpna v 9:20 ráno.
Nežijeme v prvním vesmíru. Existovaly jiné vesmíry, v jiných věcích, před našimi, řekla skupina fyziků. Stejně jako naše, i tyto vesmíry byly plné černých děr. A můžeme zjistit stopy těch dávno mrtvých černých děr v kosmickém mikrovlnném pozadí (CMB) - záření, které je zbytkem násilného zrození našeho vesmíru.
Alespoň to je poněkud excentrický pohled na skupinu teoretiků, včetně významného matematického fyzika Oxfordské univerzity Rogera Penrose (také důležitého spolupracovníka Stephena Hawkinga). Penrose a jeho akolyté argumentují za upravenou verzi Velkého třesku.
V Penrose a podobně nakloněné historii fyziků vesmíru a času (které nazývají konformní cyklická kosmologie, neboli CCC), vesmíry vytvářejí bublinky, expandují a umírají postupně s černými dírami z každého zanechávajícího stopy ve vesmíru, který následuje. A v novém příspěvku zveřejněném 6. srpna v předtištěném časopise arXiv, Penrose, spolu s matematikem Státní univerzity v New Yorku Maritime College, matematikem Danielem Anem a varšavskou univerzitou Krzysztofem Meissnerem, tyto stopy jsou viditelné ve stávajících datech z CMB. .
Vysvětlil, jak se tyto stopy formují a přežívají z jednoho eonu na další.
"Pokud vesmír pokračuje a dál a černé díry pohlcují všechno, v určitém okamžiku budeme mít jen černé díry," řekl Live Science. Podle Hawkingovy nejznámější teorie černé díry v průběhu času pomalu ztratí část své hmoty a energie pomocí záření bezhmotných částic zvaných gravitony a fotony. Pokud toto Hawkingovo záření existuje, „pak se stane, že se tyto černé díry postupně a postupně zmenšují.“
V určitém okamžiku by se tyto černé díry úplně rozpadly, řekl, zanechal vesmír bezmasou polévku fotonů a gravitonů.
"V tomto časovém úseku jde o to, že masové gravitony a fotony ve skutečnosti nezažijí čas ani prostor," řekl.
Gravitony a fotony, bezmotorové cestovatele s rychlostí světla, nezažijí čas a prostor stejným způsobem jako my - a všechny ostatní masivní, pomaleji se pohybující objekty ve vesmíru. Einsteinova teorie relativity diktuje, že se zdá, že se objekty s hmotou pohybují časem pomaleji, když se přibližují rychlosti světla a vzdálenosti se z jejich perspektivy zkosí. Bezmasé předměty, jako jsou fotony a gravitony, cestují rychlostí světla, takže nezažijí čas ani vzdálenost vůbec.
Takže vesmír naplněný pouze gravitony nebo fotony nebude mít žádný smysl pro to, co je čas nebo co je prostor, “řekl An.
V tu chvíli někteří fyzici (včetně Penrose) tvrdí, že obrovský, prázdný vesmír po černé díře se začíná podobat ultra komprimovanému vesmíru v okamžiku velkého třesku, kde není čas ani vzdálenost mezi ničím.
„A pak to začíná znovu,“ řekl An.
Pokud tedy nový vesmír neobsahuje žádnou z černých děr z předchozího vesmíru, jak by tyto černé díry mohly zanechat stopy v CMB?
Penrose řekl, že stopy nejsou ze samotných černých děr, ale spíše z miliard let, které tyto objekty strávily vydáváním energie do svého vlastního vesmíru pomocí Hawkingova záření.
„Není to jedinečnost černé díry,“ nebo je to skutečné fyzické tělo, řekl Live Science, „ale… celé Hawkingovo vyzařování díry v celé její historii.“
Tady je to, co to znamená: Po celou dobu, kdy se černá díra strávená rozpuštěním prostřednictvím Hawkingova záření zanechává stopu. A tato známka, vytvořená v kmitočtech kosmického záření pozadí, může přežít smrt vesmíru. Pokud by vědci mohli tuto značku spatřit, měli by vědci důvod se domnívat, že vize vesmíru je CCC správná, nebo alespoň ne určitě špatná.
Aby zjistil, že slabá známka proti již slabému, zmatenému záření CMB, řekl An, spustil jakýsi statistický turnaj mezi skvrnami oblohy.
Vzal kruhové oblasti ve třetí části oblohy, kde galaxie a hvězdné světlo nepřekonaly CMB. Dále zdůraznil oblasti, kde se rozdělení mikrovlnných frekvencí shoduje s tím, co by se očekávalo, kdyby existovaly Hawkingovy body. Řekl, že tyto kruhy si navzájem „konkurují“, aby určil, která oblast se téměř shodovala s očekávanými spektry Hawkingových bodů.
Poté porovnal tato data s falešnými daty CMB, která náhodně vygeneroval. Tento trik měl vyloučit možnost, že by se tyto předběžné „Hawkingovy body“ mohly vytvořit, kdyby CMB byly zcela náhodné. Pokud náhodně generovaná data CMB nedokážou napodobit ty Hawkingovy body, znamenalo by to silně naznačující, že nově identifikované Hawkingovy body byly skutečně z černých děr minulých věků.
Tohle není poprvé, kdy Penrose vydal papír objevující se k identifikaci Hawkingových bodů z minulého vesmíru. V roce 2010 publikoval dokument s fyzikem Vahe Gurzadyanem, který uvedl podobný požadavek. Tato publikace vyvolala kritiku od jiných fyziků, protože nedokázala přesvědčit vědeckou komunitu o tom, že je velká. Dva následné dokumenty (zde a zde) tvrdily, že důkaz o Hawkingových bodech, které Penrose a Gurzadyan identifikovali, byl ve skutečnosti výsledkem náhodného šumu v jejich datech.
Penrose stále tlačí kupředu. (Fyzik také skvěle argumentoval, aniž by mnoho neurovědců přesvědčil, že lidské vědomí je výsledkem kvantového počítání.)
Na otázku, zda by černé díry z našeho vesmíru mohly někdy zanechat stopy ve vesmíru příštího věku, Penrose odpověděl: „Ano, opravdu!“
Poznámka editora: Starší verze tohoto příběhu označovala CMB jako „radioaktivní“. Je to záření, ale není radioaktivní. Příběh byl opraven.
