Современная наука о космосе базируется на идее, что Вселенная началась из сингулярности — точки с бесконечной плотностью, где законы физики перестают работать. Чтобы объяснить, почему Вселенная такая большая, ровная и плоская, ученые ввели фазу экспоненциального расширения и понятие темной энергии. Ни то, ни другое до сих пор не подтверждено прямыми наблюдениями.
Кроме того, сама сингулярность — это не физическая реальность, а математическая «авария». Она указывает не на границу бытия, а на границы применимости модели. Авторы новой статьи предлагают альтернативу: искать не внешнее начало, а внутренние механизмы — внутри черной дыры.
Исследование провел Энрике Газтаньяга, профессор Института космологии и гравитации университета Портсмута (Великобритания). Ученые показали: если учесть квантовую механику (в частности, принцип запрета Паули, который не допускает, чтобы две частицы фермиона находились в одном состоянии), то вещество не может сжиматься бесконечно. В определенный момент коллапс останавливается и переходит в расширение.
Это решение получено строго, без приближений. Формула описывает гиперболическую зависимость объема пространства от времени: сначала сжатие, потом — отскок и расширение. Причем все это — в рамках общей теории относительности и стандартной квантовой механики, т.е. без струн, дополнительных измерений или экзотических полей.
Главное преимущество теории — она проверяема. Модель предсказывает, что наша Вселенная слегка искривлена как поверхность шара. Современные данные допускают это, но с большой погрешностью. Кроме того, расчеты дают значение текущей скорости расширения, которое уже совпадает с наблюдаемым.
Если модель подтвердится, она объяснит и другие загадки: от происхождения сверхмассивных черных дыр до структуры галактических гало, написал ученый в своем блоге.
Мы не в центре мироздания. Мы внутри черной дыры.
Авторы предполагают: мы живем внутри черной дыры, которая образовалась в другой, «родительской» Вселенной. Это не поэтический образ, а логическое следствие модели. Вся наша Вселенная — это внутренность горизонта событий. В этой картине космос — не линейная история от начала к концу, а циклический процесс: сжатие, отскок, расширение, и так до бесконечности.
Ранее Наука Mail рассказывала, как черная дыра разорвала звезду при столкновении галактик.