Seda lugu värskendati 23. augustil kell 9:20 E.T.
Me ei ela esimeses universumis. Teistes maailmades oli teisigi universumeid, enne kui meie oma on öelnud üks füüsikute rühm. Nagu meiegi, olid ka need universumid mustad augud täis. Ja me võime tuvastada jälgi nendest ammu surnud mustadest aukudest kosmilises mikrolaine taustal (CMB) - kiirgusel, mis on meie universumi vägivaldse sünni jäänuk.
Vähemalt on see teoreetikute rühma, sealhulgas silmapaistva Oxfordi ülikooli matemaatikafüüsiku Roger Penrose (ka oluline Stephen Hawkingi kaastöötaja) mõneti ekstsentriline vaade. Penrose ja tema aktsüüdid väidavad Suure Paugu modifitseeritud versiooni kasuks.
Penrose'i ja samalaadselt kalduvate füüsikute ruumi- ja ajaajaloos (mida nad kutsuvad konformaalseks tsükliliseks kosmoloogiaks ehk CCC-ks) mullivad, laienevad ja surevad universumid järjestikku, igast mustast august jättes jälje universumites, mis järgnevad. Ja uues 6. augustil väljaantud trükiväljaandes arXiv väitis Penrose koos New Yorgi Riikliku Ülikooli merekooli matemaatiku Daniel An ja Varssavi ülikooli teoreetilise füüsiku Krzysztof Meissneriga, et need jäljed on CMB olemasolevates andmetes nähtavad. .
Selgitati, kuidas need jäljed ühest ajastust teise moodustavad ja ellu jäävad.
"Kui universum jätkub ja edasi ja mustad augud guugeldavad kõike, siis on meil teatud hetkel ainult mustad augud," rääkis ta Live Science'ile. Hawkingi kuulsaima teooria kohaselt kaotavad mustad augud aja jooksul osa massist ja energiast massitu osakeste, mida nimetatakse gravitoniteks ja footoniteks, kiirguse kaudu. Kui see Hawkingi kiirgus on olemas, "siis juhtub see, et need mustad augud kahanevad järk-järgult, järk-järgult."
An ütles, et mingil hetkel lagunevad need mustad augud täielikult, jättes universumile massilise footonite ja gravitonide supi.
"Selle ajaperioodi asi on see, et massitu graviton ja footon ei koge tegelikult aega ega ruumi," ütles ta.
Gravitaadid ja footonid, massilised valguse kiirusreisijad, ei koge aega ja ruumi samamoodi nagu meie - ja kõik teised universumi massiivsed, aeglasemalt liikuvad objektid. Einsteini relatiivsusteooria dikteerib, et massiga objektid liiguvad valguse kiirusele lähenedes aeglasemalt ja vahemaad muutuvad nende vaatevinklist viltu. Massimata objektid, nagu footonid ja gravitonid, liiguvad valguse kiirusel, nii et nad ei koge üldse aega ega vahemaad.
Nii et ainult gravitonide või footonitega täidetud universumil pole aimugi, mis on aeg või mis on ruum, "sõnas An.
Sel hetkel väidavad mõned füüsikud (sealhulgas Penrose), et suur, tühi, musta auguga universum hakkab suure paugu hetkel sarnanema ülikompresseeritud universumiga, kus millegi vahel pole aega ega vahemaad.
"Ja siis algab see kõik uuesti," sõnas An.
Niisiis, kui uues universumis pole ühtegi eelmise universumi musta auku, kuidas võiksid need mustad augud CMB-s jälgi jätta?
Penrose ütles, et jäljed pole mitte mustadest aukudest endast, vaid pigem miljardeid aastaid kulutasid need objektid Hawkingi kiirguse kaudu energiat omaenda universumisse.
"See ei ole musta augu eripära," ega see pole tegelik füüsiline keha, ütles ta Live Scienceile, "vaid augu kogu Hawkingi kiirgus kogu selle ajaloo vältel."
Mida see tähendab: kogu aeg jätab jälje musta augu, mis kulus Hawkingi kiirguse kaudu lahustumiseks. Ja see märk, mis on tehtud ruumi taustkiirguse sagedustel, suudab universumi surma üle elada. Kui teadlased suudaksid selle märgi märgata, siis oleks teadlastel põhjust arvata, et CCC nägemus universumist on õige või vähemalt mitte kindlasti vale.
An ütles, et selle nõrga jälje märkimiseks juba niigi nõrga, segase KMA kiirguse taustal korraldas ta taevalaotuste vahel omamoodi statistikaturniiri.
Taeva kolmandas ringikujuline piirkond, kus galaktikad ja tähevalgus ei kahjusta CMB-d. Järgmisena tõi ta välja piirkonnad, kus mikrolaine sageduste jaotus vastab sellele, mida võiks oodata, kui Hawkingi punktid on olemas. Ta ütles, et need ringid "võistlesid" üksteisega, et kindlaks teha, milline piirkond vastas kõige enam Hawkingi punktide eeldatavale spektrile.
Seejärel võrdles ta neid andmeid juhuslikult loodud võltsitud CMB andmetega. Selle triki eesmärk oli välistada võimalus, et need esialgsed "Hawkingi punktid" võisid tekkida, kui CMB oleks täiesti juhuslik. Kui juhuslikult genereeritud CMB andmed ei suuda neid Hawkingi punkte jäljendada, võib see kindlalt väita, et äsja tuvastatud Hawkingi punktid olid tõepoolest möödunud ajastute mustade aukude kaudu.
See pole esimene kord, kui Penrose on välja pannud paberi, mis ilmub Hawkingi punktide tuvastamiseks varasemast universumist. 2010. aastal avaldas ta koos füüsiku Vahe Gurzadyaniga samalaadse väite. See väljaanne kutsus esile teiste füüsikute kriitikat, suutmata veenda teadusringkondade kirjutist. Kaks järelmeetmete dokumenti (siin ja siin) väitsid, et tuvastatud Hawkingi punktide Penrose'i ja Gurzadyani tõendusmaterjal oli tegelikult nende andmete juhusliku müra tulemus.
Sellegipoolest surub Penrose edasi. (Ka füüsik on kuulsalt väitnud, veenmata paljusid neuroteadlasi, et inimese teadvus on kvantarvutuse tulemus.)
Küsimusele, kas meie universumi mustad augud võivad kunagi jätta jälgi järgmise eoni universumis, vastas Penrose: "Jah, tõesti!"
Toimetaja märkus: Selle loo varasemas versioonis viidati KMA-le kui "radioaktiivsele". See on kiirgus, kuid see pole radioaktiivne. Lugu on parandatud.
