Această poveste a fost actualizată pe 23 august la 9:20 a.m. E.T.
Nu trăim în primul univers. Au existat alte universuri, în alte eoni, înaintea noastră, a spus un grup de fizicieni. Ca și al nostru, aceste universuri erau pline de găuri negre. Și putem detecta urme ale acestor găuri negre de multă vreme în fundalul microundelor cosmice (CMB) - radiația care este o rămășiță a nașterii violente a universului nostru.
Cel puțin, aceasta este viziunea oarecum excentrică a grupului de teoreticieni, inclusiv faimosul fizician matematic de la Universitatea Oxford, Roger Penrose (colaborator important al lui Stephen Hawking). Penrose și acoliții săi argumentează o versiune modificată a Big Bang-ului.
În istoria spațiului și a timpului a fizicienilor Penrose și înclinați în mod similar (pe care ei o numesc cosmologie ciclică conformală sau CCC), universurile se ridică, se extind și mor în secvență, cu găuri negre din fiecare care lasă urme în universurile care urmează. Și într-o nouă lucrare lansată pe 6 august în jurnalul de presă arXiv, Penrose, împreună cu Daniel An, matematicianul Colegiului Maritim al Universității de Stat din New York și fizicianul teoretic al Universității din Varșovia, Krzysztof Meissner, au susținut că acele urme sunt vizibile în datele existente din CMB. .
A explicat modul în care aceste urme se formează și supraviețuiesc de la un eon la altul.
"Dacă universul continuă și continuă, iar găurile negre gobbesc totul, la un moment dat, vom avea doar găuri negre", a spus el pentru Live Science. Conform celei mai cunoscute teorii a lui Hawking, găurile negre își pierd încet o parte din masă și din energia lor în timp, prin radiația de particule fără masă numite gravitoni și fotoni. Dacă există această radiație Hawking, „ceea ce se va întâmpla este ca aceste găuri negre să se micșoreze treptat”.
La un moment dat, acele găuri negre s-ar dezintegra în întregime, a spus An, lăsând universului o supă fără masă de fotoni și gravitoni.
"Lucrul despre această perioadă de timp este că gravitonii și fotonii fără masă nu experimentează cu adevărat timpul sau spațiul", a spus el.
Gravitonii și fotonii, călătorii fără viteză mare a luminii, nu experimentează timpul și spațiul la fel cum noi - și toate celelalte obiecte masive, cu mișcare mai lentă din univers - facem. Teoria relativității a lui Einstein dictează că obiectele cu masă par să se miște în timp mai încet pe măsură ce se apropie de viteza luminii, iar distanțele devin înclinate din perspectiva lor. Obiecte fără masă, cum ar fi fotonii și gravitonii, călătoresc cu viteza luminii, deci nu experimentează deloc timp sau distanță.
Deci, un univers plin doar de gravitoni sau fotoni nu va avea niciun sens despre ceea ce este timpul sau ceea ce este spațiu ", a spus An.
În acel moment, susțin unii fizicieni (inclusiv Penrose), universul vast, gol, post-negru, începe să semene cu universul ultra-comprimat în momentul marelui bang, unde nu există timp sau distanță între nimic.
- Și apoi începe din nou, spuse An.
Deci, dacă noul univers nu conține niciuna dintre găurile negre din universul precedent, cum ar putea aceste găuri negre să lase urme în CMB?
Penrose a spus că urmele nu sunt singure găurile negre, ci mai mult de miliarde de ani acele obiecte petrecute punând energie în propriul univers prin radiația Hawking.
"Nu este singularitatea găurii negre", sau este corpul real, fizic, a spus el pentru Știința Vivă, ci ... întreaga radiație Hawking a găurii de-a lungul istoriei sale.
Iată ce înseamnă asta: tot timpul o gaură neagră petrecută dizolvându-se prin radiația Hawking lasă o amprentă. Și această marcă, făcută în fundal frecvențele de radiații ale spațiului, poate supraviețui morții unui univers. Dacă cercetătorii ar putea observa această marcă, oamenii de știință ar avea motive să creadă că viziunea CCC asupra universului este corectă, sau cel puțin nu greșește definitiv.
Pentru a observa acel semn slab împotriva radiațiilor deja slabe și năprasnice ale CMB, a spus An, a organizat un fel de turneu statistic printre petele de cer.
O regiune circulară a luat-o în a treia parte a cerului, unde galaxiile și lumina stelară nu copleșesc CMB. Apoi, el a evidențiat zonele în care distribuția frecvențelor cu microunde se potrivește cu ceea ce ar fi de așteptat dacă există puncte Hawking. El a spus că acele cercuri „concurează” între ele, a spus el, pentru a determina care zonă s-a potrivit cel mai aproape cu spectrele așteptate ale punctelor Hawking.
Apoi, el a comparat aceste date cu date CMB false pe care le-a generat la întâmplare. Acest truc a fost menit să excludă posibilitatea ca acele „puncte Hawking” tentative să se fi format dacă CMB ar fi complet întâmplător. Dacă datele CMB generate aleatoriu nu ar putea imita acele puncte Hawking, aceasta ar sugera cu tărie că punctele Hawking nou-identificate au fost într-adevăr din găurile negre ale eonilor din trecut.
Nu este prima dată când Penrose a întocmit o lucrare care să identifice punctele Hawking dintr-un univers trecut. În 2010, a publicat o lucrare cu fizicianul Vahe Gurzadyan care a făcut o afirmație similară. Această publicație a stârnit critici din partea altor fizicieni, nereușind să convingă comunitatea științifică în scris. Două lucrări de urmărire (aici și aici) au susținut că dovezile punctelor Hawking identificate de Penrose și Gurzadyan au fost de fapt rezultatul zgomotului aleatoriu din datele lor.
Totuși, Penrose apasă înainte. (Fizicianul a susținut, de asemenea, faimos, fără să convingă mulți neuroștiințieni, că conștiința umană este rezultatul calculării cuantice.)
Întrebat dacă găurile negre din universul nostru pot lăsa într-o zi urme în universul următorului eon, Penrose a răspuns: „Da, într-adevăr!”
Nota editorului: O versiune anterioară a acestei povești se referea la CMB drept „radioactiv”. Este radiație, dar nu este radioactivă. Povestea a fost corectată.
