ビッグバンは単なるブラックホールでしたか？

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フレーザーは「宇宙飛行士に尋ねる」博士ポールマットサッター–ブラックホールを特異点と呼ぶのに、なぜビッグバンを特異点と呼ぶのですか？

宇宙は偶然に満ちています。またはパックマン星雲やウィザード星雲の形。または、フォースの覚醒や他のすべてのスターウォーズの映画のように、偶然は至る所にあります。

しかし、これはかなり奇妙な偶然であり、それは宇宙自体の性質に関係しています。ここで私に従ってください。

このチャンネルで何度も取り上げたブラックホールについて考えてみましょう。私たちのビデオを十分にご覧になった場合、ブラックホールは物質とエネルギーが非常に密集し、重力脱出速度が光速を超えている領域です。

ブラックホールの大きさはわかりませんが、特異点と呼ばれる無限に密集した領域に押しつぶされている可能性があります。

特異性、特異性…その言葉はどこで聞いたことがありますか？レイ・カーツワイルと彼の技術的特異主義者の乗組員は別として。

その言葉は、宇宙の形成について議論するときに出てきます。ビッグバン。最初に戻って、138億年前、宇宙全体のすべてが無限密度の領域に押しつぶされました。そして、ほんの一瞬で、すべてが外側に拡大しました。

天文学者はこの無限密度の領域をビッグバン特異点と呼びます。

これは単なる偶然ではありませんか？それは同じ言葉です。同じ言葉です！

ビッグバンの特異点は本当に大きなブラックホールの特異点でしたか？宇宙のすべての質量が中にあるブラックホール？

認めるつもりですが、この質問は私の給与水準を少し超えています。科学を完全に説明するために、私はリンガーを持ってくると思いました。ポールマットサッター博士は、オハイオ州立大学とトリエステ天文台の天体物理学者です。

ポールは宇宙空間を専門としており、ビッグバンとブラックホールの両方についても十分に理解しています。私は彼のAsk a SpacemanポッドキャストのセットでPaulに連絡し、このzingerを彼に投げました。

ポールさん、ビッグバンを形成した特異点とブラックホールの特異点の違いは何ですか？

1.宇宙全体は本当に巨大なブラックホールから始まったのですか？
ポール：ありがとう、フレーザー。したがって、特異点を調べるときは、特異点とは何かを覚えておくことが重要です。特異点は無限密度の場所であり、それは実際には問題ではありません。それは、私たちが物事を説明するために使用している数学が壊れていることを意味します。何が起こっているのかを計算しようとすると、答えが無限大になるように。私たちの知る限りでは、この種のこと、数学におけるこれらの崩壊は、2つの場所で起こります。 1つはブラックホールの中央にあります。ここでは、計算ができなくなるほど圧縮されてしまいます。もう1つは、宇宙全体が非常に小さな体積に砕かれた、非常に初期の宇宙です。密度が非常に高いため、計算を続けることができません。つまり、彼らが共通している唯一のこと、つまり特異点があるということです。つまり、これ以上数学を実行することはできません。

ポール：ですから、同じであるにもかかわらず、非常に大きく異なります。ブラックホールの特異点は、時空の1点です。つまり、宇宙に住んでいて、指し示すことができます。特異点は、あそこにあるか、あそこにあるか、あそこにあるかです。ビッグバンの特異点は宇宙全体ですが、それはより大きな宇宙に埋め込まれている宇宙の一部です。それは、宇宙全体が非常に高い密度で圧縮され、数学がそれを追跡できなくなるという別のことです。

2.初期の宇宙がブラックホールに崩壊しなかったのはなぜですか。
ポール：ああ、それは非常に良い質問です、フレーザー。初期の宇宙におけるこれらの信じられないほど高密度のことを考えていますが、なぜブラックホールが振る舞うように振る舞わず、無限に密集したポイントにたどり着くのか疑問に思うのは当然です。ここで、初期の宇宙とはブラックホールがどのように異なるかを覚えておくことが重要です。どちらの場合も、一般相対性理論を使用しています。これらは重力の法則です。これらはこれらのシステムの法則を支配します。しかし、異なるシナリオで同じ方程式のセットを使用しています。さまざまなことを説明するために使用しています。ブラックホールはアインシュタインの一般相対性方程式の特定の解決策であり、その解決策は、「あそこにたくさんのものを取り込んで、それを信じられないほど高密度に圧縮すると、どうなりますか？」答えは、イベントの地平線に囲まれた特異点を取得することです。これは、そのシナリオの数学に対する特定の一連のソリューションです。

ポール：しかし、初期の宇宙では、私たちには異なる解決策があります。それは別の宇宙です。ブラックホールソリューションは静的であり、修正され、時間とともに変化しません。これは数学の前提です。しかし、初期の宇宙では、物事は変化しています。初期宇宙に一般相対性理論を適用するときに私たちが回答しようとしている別の一連の質問は、「宇宙全体を一束に均等に満たした場合、宇宙全体は何をするのか」です。これは、私たちがブラックホールについて尋ねている質問とは異なる質問なので、別の答えを得ます。つまり、信じられないほど高密度であるにもかかわらず、それを記述する数学的解法はあります。宇宙の時間発展を記述しているため、ブラックホールの場合とは異なる答えが得られます。そして、初期の宇宙に関して言えば、たくさんのもので均一に満たし、宇宙に一体何が起こっているのかを尋ねると、答えは2つしかありません。宇宙の中のものは、ものを折りたたみ、収縮させるか、または宇宙の中のものは、宇宙を膨張させます。そして、それは宇宙が何でできているかによります、そして、宇宙はそれを膨張させるようなものでできていることが手軽に十分に判明します。ここで重要なのは、その時間進化コンポーネントです。これにより、初期の宇宙で起こっていることとブラックホールで起こっていることの違いを設定します。

3.ブラックホールは密度が非常に高いため、初期宇宙で形成されたのでしょうか。
ポール：ええ、とても賢いです、フレーザー。どこへ行くのかわかります。信じられないほど高密度で、宇宙の小さな部分がつまんでブラックホールを作ったのではないかと不思議に思っています。多分それらの初期のマイクロ秒で。そして、なぜブラックホールが拡大して、残りの宇宙を消費できなかったのでしょうか。ここで重要なのは密度ではなく、密度の違いです。ブラックホールと私を隔てているのは、ブラックホールが私よりもはるかに密度が高い、または少なくともそうだと思うことです。それがブラックホールの原因です。周囲よりもはるかに密集しています。しかし、ブラックホールを形成するためには、通常よりも少し密度が高い、余分なガスの雲や星など、ポケットの中に少し余分なものが必要でした。その後、重力が機能し、ブラックホールにつながる重力崩壊が発生するまで、建物を構築していきます。

ポール：しかし、初期の宇宙では、すべてが均一でした。重力に違いはありませんでした。ええ、それは信じられないほど高密度でしたが、そこに輸送して実際に生き残ることができれば、すべての方向が同じ密度であるため、重力による引っ張りはどこにも感じられません。あなたはあらゆる方向に同じ量の物に囲まれています-重力はありません。それはすべてお互いをキャンセルします。つまり、宇宙の1つのスポットが他のどのスポットよりも密集していないため、ブラックホールが形成される機会はなく、重力はすべて打ち消され、何も得られません。ブラックホールはありません–宇宙の進化のかなり後までシーンに現れません。その時までに、宇宙は非常に大きく、ブラックホールは全体的な進化に影響を与えることができません。