Группа учёных выдвинула смелую альтернативу классической теории Большого взрыва. Исследователи полагают, что наша вселенная могла появиться внутри гигантской чёрной дыры в иной, более крупной «родительской» вселенной. Теория Большого взрыва в сочетании с общей теорией относительности Эйнштейна давно считается основой современной космологии. Она позволяет объяснить реликтовое излучение, крупномасштабную структуру вселенной и ускоренное её расширение, связываемое с тёмной энергией.
Однако эта картина далека от завершённости. Природа тёмной материи и тёмной энергии остаётся загадкой, а концепция сингулярности вызывает споры. "Большинство учёных ищут выход, придумывая гипотетические формы энергии или меняя законы физики", – отмечает профессор Энрике Газтаньяга (Университет Портсмута). – "Но это слишком радикально".
Газтаньяга с коллегами предложил иной путь. Они задали себе вопрос: почему вселенная расширяется с ускорением. Учёные обратили внимание, что с точки зрения внешнего наблюдателя наша вселенная выглядела бы как чёрная дыра: всё, что мы видим, находится внутри гравитационного радиуса. Так возникла идея – а что, если она действительно родилась как область, где коллапс материи завершился отскоком вместо сингулярности.
В привычной модели вселенная начинается с сингулярности. Из неё начинается расширение пространства и времени. Но если проследить процесс сжатия в обратном направлении, как поясняет Газтаньяга, мы неизбежно приходим к бесконечной плотности. Там законы физики перестают работать.
Новая гипотеза опирается на существующие физические принципы. Авторы предполагают, что в иной, «материнской» вселенной массивное облако материи коллапсировало в черную дыру. При определённых условиях сжатие могло смениться расширением, не достигая состояния сингулярности. В этом случае отскок имитирует начало Большого взрыва.
Ключ к такому сценарию – квантовые эффекты. В квантовой механике два одинаковых фермиона не могут занимать одно состояние. Это вырожденное давление препятствует сжатию, так удерживаются белые карлики и нейтронные звезды. Газтаньяга считает, что при коллапсе вещества с достаточной массой тот же эффект мог остановить сжатие и породить расширение.