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「黑洞宇宙」模型挑戰大霹靂理論:宇宙可能沒有起點

長期以來,科學界普遍認為宇宙處於靜止狀態,猶如一個既不會膨脹也不會收縮的無限空間。然而1920年代,天文學家愛德溫·哈伯透過觀測「紅移現象」——光波向光譜紅端移動的程度——發現遙遠星系遠離我們的速度似乎與距離成正比,這個革命性發現徹底改變了人類對宇宙的認知。

隨著眾多星系紅移觀測資料都顯示宇宙正在膨脹,物理學家開始嘗試追溯宇宙的演化歷程。結合宇宙微波背景輻射(被認為是宇宙初期光線的殘留餘暉)的發現,最終形成了著名的「大霹靂」理論模型。該模型認為宇宙最初是一個無限緻密的奇點,經過劇烈膨脹才形成現今的樣貌。

不過英國普茨茅斯大學宇宙學與重力研究所的恩裡克·加茲塔納加教授指出,大霹靂模型存在根本性缺陷:「這個理論從物理定律完全失效的奇點開始,這不僅是技術性問題,更顯示我們對宇宙起源的理解可能完全錯誤。」雖然暗能量/冷暗物質模型仍是現今最主流的宇宙學理論,但加茲塔納加團隊提出了全新觀點。

研究團隊從量子力學的「包立不相容原理」著手,發現當物質在重力作用下塌縮時,粒子不會無限擠壓,最終將產生「反彈效應」。加茲塔納加解釋:「這種反彈完全符合廣義相對論框架,不需要引入任何額外的假設性物理概念。更驚人的是,反彈過程會自然產生加速膨脹的兩個階段——宇宙暴脹和暗能量主導的膨脹。」

這項發表在《物理評論D》期刊的研究提出可驗證的預測:宇宙空間應具有微小正曲率。歐洲太空總署即將進行的Arrakihs任務,將能驗證這個關鍵預測。若理論獲得證實,將徹底改變人類對宇宙的認知——我們所在的宇宙可能只是某個「母宇宙」中黑洞內部的時空結構,宇宙的演化或許是永無止境的迴圈過程。