霍金遗作探索多重宇宙 暗示有平行宇宙

英国著名物理学家霍金生前所写的一篇科学论文本周刊出,这篇论文重燃对宇宙学家看法极度分歧问题的辩论,即我们的宇宙是否只是多重宇宙(multiverse)众多宇宙中的一个。
许多科学家不喜欢多重宇宙的概念,包括霍金(Stephen Hawking)在内。
霍金去年受访时表示:我从来不是多重宇宙迷。
不过他在这篇与比利时鲁汶大学(KU Leuven university)教授荷托格(Thomas Hertog)合撰的论文中未驳斥多重宇宙的概念,但是提议大幅削减多重宇宙的规模。
根据一个学派,宇宙在大爆炸(Big Bang)后,开始以几何级数的速度膨胀。
在大多数区域,膨胀持续不断,只有少数区域膨胀停止。
这些少数区域就是像我们这样的宇宙形成的地方。
这许多像我们这样的宇宙常被喻为不断膨胀海洋,即多重宇宙中的水泡。
如果我们真的活在不断膨胀的多重宇宙,将意味每个宇宙的物理和化学法则都不同,这也是许多科学家难以接受多重宇宙概念的原因。
霍金在3月14日逝世前10天,提交了他人生最后一篇论文,这篇论文本周刊载于高能物理期刊(Journal of High Energy Physics)。
剑桥大学引述霍金在论文的话说:我们不是谈论单一、独特的宇宙。
不过我们的发现意味多重宇宙的规模大幅缩小,可能存在的宇宙少得多。
荷托格告诉法新社,这项新假设是依据理论物理学的一支弦理论(string theory),并推断宇宙显然是有限的,尽管仍存在许多宇宙。
荷托格指出:这项辩论触及宇宙学的基础。
根本的问题是,我们能否对自然法则的来源以及它们是否是独特,有更深入的了解。
法兰克福高等研究所(Frankfurt Institute for Advanced Studies)理论物理学家霍森菲尔德(Sabine Hossenfelder)表示:我们生活在‘多重宇宙’的想法,是物理界次领域少部分人的边缘想法。
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她告诉法新社:从事严肃科学研究的人,没有人研究多重宇宙,因为它毫无用处。
她指出,主要问题是,任何多重宇宙理论都缺乏足够证据,没有足够资讯以资运算。
不过荷托格说,这项新理论是往正确方向迈出一步。
他在鲁汶大学网站解释说,这使根据我们新理论的宇宙学更具有预测性,做为一种科学理论更站得住脚,因此我们希望最终能够测试。
主要数据来源普朗克卫星(2013–2021)测宇宙微波背景辐射(CMB),给出:137.97 亿年(138.2 亿年)。
近年(2025)CMB 高精度测量(ACT 等)精度提高到约 0.1%,结果仍确认:138 亿年。
交叉检验最老恒星年龄:126–130 亿年(比宇宙年轻,符合逻辑)。
放射性元素衰变、高红移星系年龄(如 MoM-z14 形成于宇宙约 2.8 亿岁时)均与 138 亿年一致。
简单说教科书 / 标准答案:138 亿年更精确值:137.97 亿年所有数据都建立在大爆炸 +ΛCDM 标准模型上;
如果未来有全新模型(比如有人提出宇宙可能更老,如 300 多亿年),那还需要更多证据才能取代现在的结论。
它拥有世间顶尖的引力束缚力,独特的视界边界划分出截然不同的时空领域,只要踏入视界范围之内,就连每秒三十万公里的光速,都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。
今天就用闲聊述说的口吻,聊聊黑洞引力的奇特特性,讲讲视界的划分意义,理清为何光速都无法从黑洞内部脱身,一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。
宇宙天体的引力强弱,一直和自身质量、密度牢牢挂钩。
普通恒星、行星的引力,只能束缚周边卫星与星际物质,物体只要达到对应速度,就能摆脱引力飞向深空。
而黑洞诞生于大质量天体的末期演化,巨型恒星燃料耗尽后,再也无法支撑自身庞大躯体,核心在自身重压下急剧向内坍缩,体积被无限压缩,密度飙升到难以想象的地步。
极致致密的结构,催生出碾压所有常规天体的超强引力,这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。
从黑洞形成的那一刻开始,它就注定成为宇宙里特殊的存在,和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。
围绕黑洞存在一层无形的边界,这便是人们常说的事件视界。
它没有实体外壳,肉眼无法直接看见,却是一道无法逾越的分界线。
视界之外的宇宙空间,依旧遵循常规物理规则,光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭,天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。
一旦物质、光线跨越这条无形界线,彻底进入视界内部,一切都会发生颠覆性改变。
黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在,再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。
衡量天体引力束缚能力,有一个关键参照标准就是逃逸速度,也就是物体摆脱天体引力束缚,飞向宇宙远方需要具备的最低速度。
地球有着自身对应的逃逸速度,火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空,太阳系里的各大行星、恒星,都有着各自固定的逃逸速度门槛。
黑洞打破了常规天体的速度极限,视界内部的逃逸速度直接超越光速。
光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度,连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼,其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。
光线坠入黑洞视界后,无法向外反射、传播,我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮,这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。
任何闯入视界之内的物质,不管是庞大的恒星残骸,还是细碎的气体尘埃,都会被强大引力不断拉扯撕扯,最终向着黑洞中心奇点不断坠落,彻底消融在这片深渊之中。
超强引力不止禁锢视界内部的一切,也会剧烈扭曲周边时空。
靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折,光线途经周边空间也会发生明显偏转。
不少遥远天体发出的光芒,在奔赴地球的途中靠近黑洞区域,都会被引力改变行进路线,这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。
科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹,一步步推算黑洞位置,测算它的质量与引力强度。
时至今日,人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查,视界内部的时空结构、物质形态,还留存着大量未解谜题。
光速无法逃逸的特性,让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域,里面的一切变化都无法向外传递信息。
黑洞凭借极致强大的引力,划定出超越光速束缚的视界禁区,成为宇宙中最神秘的深渊天体。
这份打破常规物理认知的特质,不断吸引着人类探索研究,随着天文观测技术持续进步,未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。