这 大爆炸 通常被描述为宇宙的爆炸性诞生；空间，时间和物质浮出水面的一个单一时刻。但是 ，如果这根本不是开始怎么办？如果我们的宇宙来自其他事物 ，该怎么办;同时更熟悉和激进的东西？
在新论文中 发表在物理评论D，我和我的同事提出了一个惊人的选择 。我们的计算表明，大爆炸不是一切的开始 ，而是重力紧缩或崩溃的结果 ，形成了非常大的 黑洞 ＆mdash;然后在其中弹跳 。
我们称之为黑洞宇宙的想法提供了宇宙起源的根本不同的观点，但它完全基于已知的物理和观察。
今天的 标准宇宙学模型根据大爆炸和宇宙通货膨胀（早期宇宙迅速炸毁大小的想法） ，在解释宇宙的结构和演变方面非常成功。但这是有代价的：它留下了一些最根本的问题 。
首先 ，大爆炸模型以奇异性＆mdash;无限密度的点 物理定律崩溃的地方 。这不仅仅是技术故障。这是一个深刻的理论问题，表明我们根本不理解起点 。
为了解释宇宙的大规模结构 ，物理学家在早期的宇宙中引入了一个快速扩展的阶段 宇宙通货膨胀 ，由带有奇怪属性的未知领域提供动力 。后来，为了解释今天观察到的加速扩张 ，他们添加了另一个“神秘的 ”组成部分： 暗能量。
有关的： 5关于大爆炸的迷人事实 ，该理论定义了宇宙的历史
简而言之，宇宙学的标准模型效果很好＆mdash;但只有 通过介绍新成分 我们从未直接观察到 。同时 ，最基本的问题仍然开放：一切都来自何处？为什么这样开始？为什么宇宙如此平坦 ，光滑和大？
我们的新模型从不同的角度解决了这些问题；通过向内看而不是向外看 。与其从不断扩展的宇宙开始并试图追溯它的开始方式，我们考虑当物质过度收集崩溃时会发生什么 重力。
这是一个熟悉的过程：星星崩溃成黑洞，这是物理学中最受理解的物体之一 。但是 ，在一个黑洞内发生的事情 ，超越事件的视野，什么都无法逃脱 ，仍然是一个谜 。
1965年 ，英国物理学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）证明，在非常普遍的条件下 重力崩溃必须导致奇异性。这个结果 ， 由已故的英国物理学家史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）等人扩展 ，基于奇异性和mdash的想法；就像大爆炸＆Mdash的那个一样不可避免 。
这个想法帮助赢得了彭罗斯（Penrose）的2020年诺贝尔物理奖，并激发了霍金的全球畅销书 短暂的时间历史：从大爆炸到黑洞 。但是有一个警告。这些“奇异定理 ”依赖于描述普通宏观对象的“经典物理学”。如果我们包括量子力学的效果 ，那就是在极度密度下必须像我们必须的那样统治原子和颗粒的微观微观 ，那么故事可能会发生变化 。
在 我们的新论文，我们表明重力崩溃不必以奇异性结束 。我们找到了一个精确的分析解决方案＆mdash;没有近似值的数学结果。我们的数学表明 ，当我们接近潜在的奇点时 ，宇宙的大小随着宇宙时间的（双曲线）功能而变化 。
这个简单的数学解决方案描述了崩溃的物质云如何达到高密度状态，然后反弹，从而向外反弹成一个新的扩展阶段 。
但是 ，彭罗斯（Penrose）的定理如何禁止这种结果呢？这全都取决于一个称为的规则 量子排除原则 ，其中指出，没有两个称为费米的相同粒子可以占据相同的量子状态（例如角动量或“自旋”）。
我们表明 ，该规则可防止崩溃物质中的粒子无限期地被挤压 。结果 ，崩溃停止并逆转 。弹跳不仅可能＆mdash;在正确的条件下是不可避免的。
至关重要的是，这种反弹完全发生在一般相对性的框架内 ，该框架适用于诸如恒星和星系之类的大尺度 ，结合了量子力学的基本原理＆mdash;不需要外来的领域，额外的维度或投机物理 。
弹跳的另一侧出现的是一个非常像我们自己的宇宙 。更令人惊讶的是 ，反弹自然会产生加速扩张的两个独立阶段；通货膨胀和黑暗能源＆mdash;不是由假设领域而是由反弹本身的物理学驱动。
该模型的优势之一是它做出可测试的预测 。它预测了少量但非零量的正空间曲率＆mdash＆mdash;意思是宇宙 并不完全平坦 ，但略微弯曲，就像 地球 。
这只是触发崩溃的初始小密度的遗物。如果将来的观察 ，例如正在进行的 欧几里得任务 ，确认一个小的积极曲率，这将是一个有力的暗示，我们的宇宙确实确实从这种反弹中浮现出来。它还可以预测当前宇宙的扩展速度 ，这已经得到验证 。
该模型不仅可以解决标准宇宙学的技术问题 。在我们对早期宇宙的理解中 ，它也可能给其他深层谜团提供了新的启示。例如超大质量黑洞的起源，暗物质的本质或星系的分层形成和演变 。
这些问题将通过未来的空间任务探讨 arrakihs ，它将研究散射特征 ，例如恒星光环（恒星和星系星系周围的球形簇的球形结构）和卫星星系（轨道较大的星系），这些星系很难从地球上使用传统的望远镜检测到 ，并且将帮助我们了解暗物质和星系进化 。
这些现象也可能与遗物紧凑的物体有关＆mdash;例如黑洞＆mdash;这是在崩溃阶段形成的 ，并在反弹中幸存下来。
黑洞宇宙还为我们在宇宙中的位置提供了新的视角 。在这个框架中，我们的整个可观察到的宇宙都位于一个黑洞的内部内 ，该黑洞在一些较大的“父 ”宇宙中形成 。
我们并不特别 ，不超过地球的地球世界观，导致伽利略（建议地球在16和17世纪围绕太阳旋转的天文学家）被逮捕。
我们并没有目睹一切源于所有事物的诞生 ，而是目睹宇宙循环的延续 。一个由重力 ，量子力学和它们之间的深度互连形状的 。
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