¿Estamos dentro de un agujero negro?

Esto no es exactamente correcto, porque el universo se está expandiendo. No puedes tratar la materia que está fuera del horizonte cosmológico (si el concepto es siquiera significativo, lo cual no admito) como parte de la materia que está gravitando, porque aquí no está en comunicación causal o gravitacional con la materia. Los límites que das son para la materia inmóvil.

La visión correcta es que el universo mismo es un agujero negro de adentro hacia afuera, con un horizonte cosmológico que nos rodea. Desde este punto de vista, la materia del interior del universo y la constante cosmológica son, juntas, responsables de la forma del horizonte envolvente, o agujero negro.

Pero esto no es un agujero negro, ya que no es singular en el centro, solo (en ciertos modelos de energía) singular en el pasado.

Hmm... El radio de Schwarzschild evita que la luz salga de un agujero negro, pero no que entre, ¿no es así? Si es así, entonces lo que importa es que el radio de Schwarzschild es más grande que el universo observable, mientras que lo contrario no prueba nada, ¿no?

El enlace de WIMP al artículo de la revista Discover es interesante, pero noté que uno de los argumentos en contra es que el universo se está expandiendo, no contrayendo. Pero, si estuviéramos dentro de un agujero negro, ¿no sería exactamente la expansión lo que experimentaríamos?

Considere esto: si estamos dentro de un agujero negro, entonces todo se está moviendo hacia la singularidad. Las cosas más cercanas a la singularidad se mueven más rápido y viceversa. Esto significa que, para nosotros, todo lo demás se está alejando de nosotros (porque las cosas más cercanas a la singularidad se mueven más rápido y nosotros nos movemos más rápido que las cosas más alejadas de la singularidad).

La expansión no sería del todo uniforme, y puede que me equivoque, pero creo recordar haber leído datos recientes que, de hecho, implican que no lo es.

Voy a declararme un gran admirador de la idea de "vivir en un agujero negro". Me gusta cuán intuitivamente el "tirón" de una singularidad explicaría todo lo que avanza en el tiempo, o incluso podría ser una explicación de la "energía oscura", también conocida como aceleración de la expansión aparente (desde nuestro punto de vista) del universo (ya que somos acercándose a la singularidad).

Nadie ha señalado todavía que el radio actualmente establecido del universo observable en realidad no cumple con el requisito del radio de Schwarzschild para convertirlo en un agujero negro en sí mismo. No pretende ser engañoso, pero esto fue deliberado en mi publicación original, ya que tiene una magnitud significativamente cercana y no cambia mucho la esencia de mi pregunta.

Aquí estaban mis suposiciones:

• Incluso según estimaciones conservadoras, el radio del universo observable se establece en ~ 46 mil millones de años luz .
• Un objeto de masa observable de 3 × 10^52 kg. tendría que estar contenido dentro de un radio de Schwarzschild de ~ 10B ly

Ahora 10B ly es más pequeño que 46B ly.

Sin embargo, es una fracción sustancial, y un universo simplemente 10 veces más masivo, logrado mediante una extensión de raíz cúbica del radio de 46B ly (suponiendo que la densidad media continúa en el volumen adicional requerido) a 99 B ly ya estaría dentro de su nuevo Schwarzschild correspondiente. radio de 100 B ly.

Incluso considerando la topología no euclidiana del espacio a estas distancias, 10x no estaría muy lejos del factor real requerido para cumplir con los criterios de Schwarzschild para un agujero negro.

La razón por la que esta pregunta todavía me intriga como relevante es que, intuitivamente, encontraría muy poco probable que el tamaño del universo real coincida tanto con el del universo observable. Similar a la coincidencia de que estamos en el centro del universo.

Una arruga más, y estoy casi listo para escuchar nuevamente acerca de la necesidad de mantener distancias que están conectadas causalmente (gravitacionalmente), donde los bordes se definen al alejarse a la velocidad de la luz. Sin duda, esto es simplemente una limitación de mi comprensión, pero digamos que yo en Polonia y tú en Noruega técnicamente tenemos diferentes alcances de causalidad. Aunque nuestras esferas se superponen en gran medida, nuestros universos causalmente conectados/observables pueden no ser 100 % iguales, y este efecto es un poco más pronunciado si te encuentras en el otro extremo de la Gran Muralla . Para mí, esto hace que un horizonte de eventos bien definido a escala del universo sea bastante nebuloso, lo que sugiere que los agujeros negros posiblemente tengan una ubicación relativa.

En cierto sentido estamos "casi" en un agujero negro. Si ignoramos la expansión acelerada por un momento, resulta que la densidad de energía del universo observable es casi exactamente lo que se necesitaría para formar un agujero negro. Esta es la razón por la que la geometría es casi plana y por la que hubo un debate durante muchos años sobre si el universo colapsaría o se expandiría para siempre. Esta densidad de energía crítica es de aproximadamente 10 ^ -29 gramos por centímetro cúbico, y el universo real está a menos de un porcentaje por encima de este valor. Sin embargo, el hecho de que la mayor parte de esta densidad de energía esté compuesta por alguna misteriosa "energía oscura" complica la simple relación entre la densidad de energía y si algo forma o no un agujero negro. Por lo tanto, como se señaló anteriormente, nuestro universo no es un agujero negro, es más como un espacio de De Sitter. Los espacios de Sitter comparten una relación área/entropía similar a la de los agujeros negros, pero son fundamentalmente diferentes. (La relación con los agujeros negros es tentadoramente cercana, aunque lo suficientemente diferente como para frustrar una comparación fácil).

Por cierto, si el universo estuviera en un agujero negro, esto no tendría consecuencias drásticas inmediatas. Sin embargo, significaría que eventualmente llegaremos a la singularidad, lo que sería lo que llamamos el Big Crunch. Esto, sin embargo, parece poco probable en base a los datos cosmológicos actuales.

Probablemente no estemos dentro de un agujero negro, pero la idea no es descabellada.

La respuesta aceptada actual dice

La geometría a gran escala del universo se describe mediante la métrica de Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker. La geometría del espacio-tiempo de un agujero negro (en su forma más simple) está descrita por la métrica de Schwarzschild. Estas son soluciones totalmente diferentes de las ecuaciones de campo de Einstein.

Eso es técnicamente cierto, pero pierde el punto. Por supuesto, un agujero negro en su forma más simple es incompatible con la cosmología FLRW. Es una solución de vacío que no contiene materia en ningún lugar en ningún momento. También es incompatible con los agujeros negros del mundo real, que se forman a partir del colapso de la materia. Esa no es razón para concluir que los agujeros negros no pueden existir, y no es razón para concluir que no estamos dentro de un agujero negro.

De hecho, la formación de un agujero negro más realista al colapsar la materia es básicamente una gran crisis. Este documento en la sección 6 tiene una familia de soluciones exactas para los agujeros negros que se forman por el colapso del polvo esféricamente simétrico. En el caso especial de que el polvo sea homogéneo, la geometría interna del polvo es FLRW, porque esa es la única geometría con las simetrías necesarias. Si toma una solución de esta forma con el polvo inicialmente en reposo y lo pega a una copia de sí mismo invertida en el tiempo, obtiene un universo FLRW en colapso rodeado de vacío en el que las singularidades del big bang y el big crunch son idénticas al pasado. y futuras singularidades de Schwarzschild. Por lo tanto, combinar un universo FLRW con un agujero negro (+ blanco) no solo es posible, sino bastante natural.

Hace unas décadas, este habría sido un modelo bastante plausible para el mundo real. Pero la evidencia actual sugiere que nuestro universo no va a volver a colapsar. Si no hay una singularidad futura, entonces no hay un agujero negro.

Como dijo Ron Maimon, puedes pensar en el universo ΛCDM como "colapsando" hacia afuera en un agujero negro de adentro hacia afuera, pero eso no es realmente lo mismo.

No. La geometría a gran escala del universo se describe mediante la métrica de Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker .

La geometría del espacio-tiempo de un agujero negro (en su forma más simple) está descrita por la métrica de Schwarzschild .

Estas son soluciones totalmente diferentes de las ecuaciones de campo de Einstein. Por ejemplo, en la métrica de Schwarzschild, la parte espacial del espacio-tiempo es curva, en la métrica FLRW es plana.

Considere dos observadores, A y B. A observa que B cae en un agujero negro. A observa que B se desacelera en el tiempo y se desplaza hacia el azul a medida que B cae hacia el horizonte de eventos, esto continúa para siempre, ya que nunca se puede observar que B realmente pasa al horizonte de eventos desde el punto de vista de A. B no observa nada de esto. En cambio, lo que B observa es que A acelera en el tiempo y se desplaza hacia el rojo, suponiendo que la luz del universo desplazada hacia el rojo que golpea a B no lo mate, B continuará cayendo hacia la singularidad. B puede observarse a sí mismo cuando cruza el horizonte de sucesos, pero no habrá indicación de que B lo haya cruzado. Presumiblemente, cuando B cruce el horizonte de eventos, el universo ya no será visible, ya que estaría demasiado desplazado hacia el rojo para verlo, y la radiación estaba tan comprimida que no podía brillar ningún dato perceptible del universo exterior. En algún momento, las observaciones de B continuarán para siempre, porque a medida que B aumenta en velocidad debido a que la gravedad lo empuja cada vez más rápido hacia la singularidad, el tiempo se ralentizará para él, hasta que B alcance la velocidad de la luz y el evento sobre el cual las observaciones de B se "detendrán" pero a medida que se acerca a la velocidad de la luz (sin importar qué tan rápido), el tiempo que tarda en llegar a esa velocidad se observará como un tiempo infinito hasta B.

Entonces, si todo nuestro universo está cayendo hacia una singularidad, nunca lo observaremos para "golpear la singularidad" y la expansión acelerada del universo podría deberse en parte a nuestra desaceleración de la percepción del tiempo. Lo cual tiene mucho más sentido para mí, que esta misteriosa tontería de materia/energía oscura.

El universo se está expandiendo, y esto podría explicarse como una fuerza de marea gravitatoria. Dado el punto A y B donde B está más cerca de la singularidad que A, entonces habría una diferencia en las fuerzas gravitatorias que actúan sobre A y B arrastrándolos hacia el agujero negro, y su distancia relativa parecería "expandirse" o estirarse. Podría ser que la geometría del universo observable que cae en un agujero negro podría ser tal que podría observarse que el universo se estaba expandiendo cuando en realidad solo se está estirando debido a las fuerzas de marea gravitatorias.

Un agujero negro es poco más que una cantidad de materia espacialmente cerrada y unida gravitacionalmente con una velocidad de escape mayor o igual a la velocidad de la luz, pero para que un agujero negro tenga una existencia validada, debe ser percibido desde AFUERA, no desde adentro. . En un agujero negro del tamaño de un universo, no parecería un agujero negro desde dentro. La masa dentro del agujero negro sería igual a la masa necesaria para hacer plano el espacio-tiempo, y si cayera más materia, el radio aumentaría proporcionalmente y la proporción permanecería constante.

El problema real es si nuestros cálculos de la masa del universo son precisos o no; ciertamente no es así. La materia oscura, nunca vista, nunca medida, pero solo postulada a partir de expectativas gravitacionales que no se cumplieron con los modelos actuales, sugiere una masa, la evidencia empírica convencional (medida, no inferida) sugiere una masa mucho más pequeña. ¿Cual es correcta? Si la historia es una guía fiable, ninguna.

Es esencialmente irrelevante si estamos o no en un agujero negro. Si podemos dejar nuestro universo, ¿a dónde iríamos? Actualmente no responde sin un marco de referencia externo, que sería un Catch-22.

Nuestra escasa comprensión de la gravedad (todavía no sabemos qué es, solo cómo se comporta localmente) es insuficiente para responder a cualquiera de estas preguntas. Especular sobre una respuesta es caer en la mitología intelectual. Sin mejores datos, solo estamos inventando soluciones a una pregunta que no entendemos completamente, y eso no solo es mala ciencia, es un pensamiento pésimo.

Y para que conste, las matemáticas como una forma de lógica simbólica son tortuosas: se pueden usar para apoyar o desacreditar, pero a menos que se usen como prueba, solo distraen y, a menudo, engañan. Las fórmulas son intrínsecamente limitadas y, como tales, pueden ser acusadas con razón de seleccionar los datos para usar solo términos que respalden la hipótesis. Las matemáticas no pueden sugerir o implicar una solución más de lo que un martillo puede recomendar el diseño de una casa. Las personas antropomorfizan las matemáticas con demasiada frecuencia, cuando en realidad son las personas las que sugieren y las personas las que infieren. Y, con frecuencia, lo hacen con poco juicio hasta que hay suficientes datos disponibles para que la conclusión sea evidente.

No hemos probado que el universo se esté expandiendo. No hemos validado la masa del universo conocido. Ni siquiera hemos medido con precisión las distancias a los objetos más distantes observados hasta ahora. Todo lo que hemos hecho es observar movimientos a escala galáctica y aplicar fórmulas gravitatorias que se derivaron localmente con una comprensión infantil de la gravedad misma. Hubble midió con precisión los desplazamientos hacia el rojo de objetos distantes, pero en su artículo de 1942 en el Sigma Xi Journal cuestionó la relación entre sus observaciones, el movimiento real y un universo en expansión. Si tuvo el coraje de cuestionar lo que le dio fama, deberíamos tener el coraje de honrar su escepticismo y esperar hasta que tengamos una RESPUESTA y no una conjetura nacida de la impaciencia y la arrogancia.

Aunque se han planteado algunos problemas en la Cosmología del Agujero Negro (movimiento hacia la singularidad, problema de singularidad pasada y singularidad futura, la expansión del universo, etc.), es probable que estos problemas se resuelvan.

1. Cosmología del agujero negro

Es muy probable que la Cosmología del Agujero Negro sea cierta si las siguientes cuatro cosas son ciertas,

1) Universo finito

Todavía no sabemos si el universo es finito o infinito. Sin embargo, en mi opinión personal, el infinito es una noción matemática y parece que no hay infinito en la realidad física. Incluso el espacio-tiempo plano no garantiza un universo infinito (distribución infinita de masa y energía). Dado que la edad del universo es finita y la velocidad de propagación del campo también es finita, la distribución de masa se considera finita. Por lo tanto, si excluimos el universo infinito, nos enfrentamos a los problemas 2)~4).

2) Ecuación del radio de Schwarzschild

Si encontramos el tamaño en el que la distribución de masa con la densidad de masa promedio del universo actual forma un agujero negro.

$R = \frac{{2GM}}{{{c^2}}}$

${R_{UB}} = \sqrt {\frac{{3{c^2}}}{{8\pi G\rho }}} = 14.3Gly$

La expresión anterior significa que si el universo actual tiene una densidad de masa crítica$ρ_c$valor y el tamaño es de aproximadamente$R_{UB}=14.3Gly$o más, esta región se convierte en un agujero negro.

3)Densidad media observada

El orden de 5~6 átomos de hidrógeno por m^3

4) El universo observable 46.5Gly (*el universo entero es mucho más grande que el universo observable).

Actualmente, estimamos que el tamaño del universo observable es mayor que 14,3 Gly, y se estima que todo el universo es más grande que el universo observable 46,5 Gly, por lo que nuestro universo observable existe inevitablemente dentro de un enorme agujero negro llamado universo.

La Cosmología del Agujero Negro es la conclusión inevitable de los 4 elementos anteriores. 2) es una ecuación que ha sido verificada en dos sistemas teóricos diferentes (mecánica newtoniana y relatividad general), 3) y 4) tiene una base muy sólida, y aunque 3) y 4) tienen algunos errores, el universo entero es Se estima que es mucho más grande que el universo observable. Incluso si la densidad promedio es más baja que la observación actual, el universo entero, mucho más grande, inevitablemente convierte al universo en un agujero negro. Esto se debe a que cuando el universo se vuelve R veces más grande, la densidad requerida para convertirse en un agujero negro disminuye en$1/R^2$.

2. Debilidades de la Cosmología del Agujero Negro

1) En un agujero negro, toda la materia se comprime en una singularidad, por lo que no hay espacio para que vivan los humanos. No existe un espacio-tiempo casi plano que pueda contener el universo observable dentro de un agujero negro.

2) En el agujero negro, la singularidad existe en el futuro, y en el universo, la singularidad existe en el pasado. El agujero negro y el universo son opuestos.

3) El universo se está expandiendo. Dentro de un agujero negro, toda la materia debe contraerse en una singularidad. Los dos modelos muestran fenómenos opuestos. Es difícil explicar la expansión del universo dentro de un agujero negro.

Aunque esta objeción (o debilidades) parece ser clara y bien fundamentada, de hecho, esta objeción también tiene sus propias debilidades.

1) La debilidad propuesta no rompe el argumento 2)~4) de la Cosmología del Agujero Negro. Cualquiera que sea la debilidad, si 1) ~ 4) no colapsa, es muy probable que la Cosmología del Agujero Negro se sostenga.

2) La mayoría de los físicos y astrónomos creen que el problema de la singularidad se resolverá utilizando la mecánica cuántica o de alguna manera desconocida, por lo que no habrá singularidad. En otras palabras, en el proceso de resolver el problema de la singularidad, existe la posibilidad de que también se resuelva el problema de la singularidad de la Cosmología del Agujero Negro.

3) Dado que la singularidad existe en la solución de Schwarzschild, la solución de Schwarzschild debe cambiarse para que desaparezca el problema de la singularidad. Es decir, entre los elementos que constituyen la Cosmología del Agujero Negro, se ve afectada la "2) ecuación del radio de Schwarzschild". Para que desaparezca la singularidad, debe haber una fuerza repulsiva dentro del agujero negro. Debido a esta fuerza repulsiva, inevitablemente existe una región sin comprimir dentro del agujero negro.

El problema restante es: "¿Podría una región sin comprimir ser más grande que el universo observable?"

[Soluciones a los problemas de la Cosmología de los Agujeros Negros]

Debilidad 1) En un agujero negro, toda la materia se comprime en una singularidad, por lo que no hay espacio para que vivan los humanos. No existe un espacio-tiempo casi plano que pueda contener el universo observable dentro de un agujero negro

Solución

1. El problema de la singularidad se conoce como un defecto en la relatividad general, y considerando la acción gravitacional del campo gravitatorio, existe la posibilidad de que el problema de la singularidad se pueda resolver.

El principio fundamental de la relatividad general establece que "toda energía es una fuente de gravedad". Sin embargo, la ecuación de campo creada por Einstein no se dio cuenta completamente de este principio.

La energía del campo gravitacional también debe funcionar como una fuente gravitacional. Einstein también era consciente de esto y durante más de dos años, a partir de 1913, trabajó para formular una ecuación de campo que incluyera la energía-momento del campo gravitatorio. Sin embargo, debido a que era difícil definir la energía del campo gravitatorio en la relatividad general, Einstein no pudo completar la ecuación del campo incluyendo la acción gravitatoria del campo gravitatorio. Entonces, surgieron el problema de la singularidad y el problema de la energía oscura.

2. Autoenergía gravitacional o energía potencial gravitacional

Para una distribución esférica uniforme,${U_{gs}} = - \frac{3}{5}\frac{{G{M^2}}}{R}$

En la generalidad de los casos, el valor de la autoenergía gravitatoria es lo suficientemente pequeño como para ser insignificante, en comparación con la energía de la masa.$Mc^2$. Entonces, en general, no había necesidad de considerar la energía propia gravitacional. Sin embargo, cuanto menor sea R, mayor será el valor absoluto de$U_{gs}$. Por esta razón, podemos ver que$U_{gs}$es probable que compense la energía de la masa en un cierto radio.

Por lo tanto, buscando el tamaño en el que la energía propia gravitatoria (negativa) se vuelve igual a la energía de masa (positiva) al comparar ambas,

$|{U_{gs}}| = | - \frac{3}{5}\frac{{G{M^2}}}{{{R_{gs}}}}| = M{c^2}$

${R_{gs}} = \frac{3}{5}\frac{{GM}}{{{c^2}}}$

Esta ecuación significa que si la masa$M$se distribuye uniformemente dentro del radio$R_{gs}$, la autoenergía gravitacional para tal objeto es igual a la energía de masa en tamaño. Por lo tanto, en el caso de un objeto de este tipo, la energía de masa (positiva) y la autoenergía gravitatoria (negativa) pueden compensarse por completo, mientras que la energía total es cero. Dado que la energía total de dicho objeto es 0, la gravedad ejercida sobre otro objeto exterior también es 0.

Comparando$R_{gs}$con$R_S$, el radio del agujero negro de Schwarzschild,

${R_{gs}} = \frac{3}{5}\frac{{GM}}{{{c^2}}} = \frac{3}{{10}}{R_S}$

Esto significa que existe el punto donde la autoenergía gravitacional negativa se vuelve igual a la energía de masa positiva dentro del radio del agujero negro, y que, suponiendo una distribución uniforme, el valor existe en el punto$0.3R_S$, alrededor del 30% del nivel del radio del agujero negro.

En el caso del agujero negro estelar más pequeño con tres veces la masa solar,${R_S} = 9km$.$R_{gs}$de este agujero negro es tan lejos como$3km$. En otras palabras, incluso en un agujero negro estelar con el tamaño más pequeño creado por la contracción de una estrella, la distribución de masa no se puede reducir a un radio de al menos 3 km.

3. El agujero negro no tiene una singularidad, pero tiene una Zona de Energía Cero

De la ecuación anterior, incluso si alguna partícula entra en el radio del agujero negro, no es un hecho que se contraiga infinitamente hasta el punto$r=0$. Desde el punto$R_{gs}$(o$R_{gs - vir}$), la gravedad es 0, y cuando entra en el área de$R_{gs}$(o$R_{gs - vir}$), energía total dentro$R_{gs}$(o$R_{gs - vir}$) corresponde a valores negativos que permiten la existencia de antigravedad. Este$R_{gs}$(o$R_{gs - vir}$) región llega a ejercer efectos de gravedad repulsiva sobre las partículas fuera de ella, por lo tanto, interrumpiendo la formación de singularidad en el área cercana$r=0$.

Figura 1. Estructura interna del agujero negro. a)Modelo existente b)Nuevo modelo. Si, con el tiempo, el agujero negro se estabiliza, el agujero negro no tiene una singularidad en el centro, pero tiene una zona de energía cero (total).

4. Dentro de un agujero negro lo suficientemente grande, hay suficiente espacio para que exista vida inteligente

Un agujero negro no tiene singularidad, tiene una Zona de Energía Cero con una energía total de cero, y esta región es muy grande, alcanzando el 15% ~ 30% del radio del agujero negro. Dentro de un agujero negro lo suficientemente grande, hay un área donde puede vivir vida inteligente.

Por ejemplo, si las masas se distribuyen aproximadamente en 46,5 Gly con la densidad promedio del universo actual, el tamaño del agujero negro creado por esta distribución de masas será de 491,6 Gly, y el tamaño de la Zona de Energía Cero será de aproximadamente 73,7 Gly ~ 147,5Gly. En otras palabras, no hay una fuerte fuerza de marea y una región con un espacio-tiempo casi plano que puede formar una estructura de galaxia estable es mucho más grande que el rango observable de 46,5 Gly. Se estima que todo el universo es mucho más grande que el universo observable, por lo que puede que no sea nada inusual para nosotros observar solo la Zona de Energía Cero (espacio-tiempo casi plano).

Debilidad 2) En el agujero negro, la singularidad existe en el futuro, y en el universo, la singularidad existe en el pasado. El agujero negro y el universo son opuestos.

Solución

El hecho de que exista una singularidad en el futuro en un agujero negro y una singularidad en el universo en el pasado no niega la Cosmología del Agujero Negro.

Para resolver el problema de la singularidad del agujero negro, debe haber una situación en la que la repulsión supere a la atracción (gravedad) por debajo de cierto tamaño. En una situación en la que la repulsión supera a la atracción, el área debe expandirse. Si esta expansión converge en el pasado, aparece una singularidad y, por lo tanto, la dirección de la singularidad se convierte en una forma que existe en el pasado.

En un agujero negro estelar, un objeto ingresa al agujero negro desde el horizonte de eventos, y en el caso del universo, solo se trata de expandirse desde una singularidad hacia el horizonte de eventos. Todavía es un fenómeno que ocurre dentro de un agujero negro del universo.

Cuando un objeto se lanza hacia arriba en el campo gravitatorio de la Tierra, se ve diferente cuando se eleva y cuando desciende desde su vértice, pero ambos eventos son solo dos aspectos de un solo evento en el mismo campo gravitatorio.

Debilidad 3) El problema de la expansión cósmica dentro de un agujero negro. El universo se está expandiendo. Es difícil explicar la distancia entre las galaxias dentro de un agujero negro

Solución

Hay varias formas de explicar la expansión del universo dentro de un agujero negro (formado cuando solo se considera la energía de la masa sin considerar la propia energía gravitatoria).

Considere el estado inicial del universo. El universo entero es más grande que el presente universo observable,$46.5Gly$. Dado que no conocemos el tamaño de todo el universo, después de pensar en el estado en el que toda la masa-energía del presente universo observable se concentra en un área muy pequeña, apliquemos esta lógica a todo el universo.

Como se calculó anteriormente, el tamaño de la ZEZ producida por toda la masa-energía en el universo observable es aproximadamente$73.7Gly$~$147.5Gly$, y el tamaño del agujero negro del universo es$491.6Gly$. Dado que estos materiales se concentran en un área muy pequeña, la energía potencial gravitatoria negativa de esta área excede la energía de masa positiva y corresponde a un estado de masa negativo en su conjunto. La energía potencial gravitacional negativa actúa como una fuerza repulsiva sobre las masas positivas, por lo que se expande.

Esta expansión se acelera hasta al menos ZEZ ($73.7Gly$~$147.5Gly$), y dado que se encuentra en un estado acelerado, la expansión continúa más allá de ZEZ. A medida que pasa el tiempo, cuando la distribución de masa está fuera de la ZEZ, el estado de masa dentro de la ZEZ es un estado en el que la energía de masa positiva es mayor que la energía potencial gravitatoria negativa, por lo que la masa total (dentro de la ZEZ) es un estado positivo. masa, y la atracción se aplica a las masas fuera de la ZEZ. Esto tendrá el efecto de ralentizar la expansión.

La expansión del universo en el momento del big bang se debe a que toda la materia dentro del agujero negro cósmico comenzó en una región más pequeña que la ZEZ, y existe la posibilidad de que corresponda al proceso de expansión acelerada hasta la ZEZ. El tamaño de la ZEZ creada por la distribución de masa del universo observable es$73.7Gly$~$147.5Gly$, pero el presente universo observable está pasando$46.5Gly$.

Al considerar la expansión en el estado temprano de alta densidad del universo, existe el problema de que la gente piensa erróneamente que este evento es el escape de materia desde el interior del agujero negro creado por la masa total del universo hacia el exterior para formar galaxias o estrellas.

El horizonte de sucesos del agujero negro creado por la masa total del universo es muy grande en comparación con el área donde se concentra la masa total del universo. En este caso, el agujero negro se refiere a un agujero negro formado considerando solo la energía de masa sin considerar la energía potencial gravitacional. En otras palabras, en el modelo de cosmología de agujeros negros, la materia no escapa del agujero negro del universo, pero aún no ha alcanzado el horizonte de eventos del agujero negro del universo (formado cuando solo se considera la energía de masa sin considerar la energía potencial gravitatoria).

Consulte mi artículo: Problemas y soluciones de la cosmología de los agujeros negros

Lo marcaron como "duplicado", pero creo que agrega:

Como supongo que todos aceptamos, el universo comenzó como una singularidad poco intuitiva, ya sea "Hágase la luz" o "El Big Bang". Algo de la nada se expandió ya velocidades lumínicas (o mayores).

Leí sobre esta "época de Planck": el tiempo desde cero hasta aproximadamente 10−43 segundos. Cuando no existían cosas como la masa y la gravedad, se estaba masajeando un montón de energía para esta eventualidad, pero nada podía mantenerlo unido. Todavía se está expandiendo hasta el día de hoy.

Mi pregunta es simplemente esta:

¿Podría el límite superior de energía que puede contener el Agujero Negro depender de cuán cerca esté esta energía antes de alcanzar los niveles de la Época de Planck?

Después de que consumiera suficiente materia (energía), las condiciones para que la gravedad funcionara ya no existirían, al igual que durante la época de Planck. Cantidad extrema de energía... ilimitada ahora.

Todo el universo es el resultado de un Agujero Negro supermasivo que tragó lo suficiente como para producir energías de la época de Planck, inhabilitando así la gravedad (y todas las fuerzas fundamentales).

Simple... ¡como le gustaba a Einstein!

La entropía de un agujero negro se maximiza. Este no es el caso de la materia que compone la Tierra; la entropía no es cero, pero tampoco está maximizada. Por lo tanto, no vivimos en un agujero negro.

Sólo cuando no lo estás mirando. Cuando miras, suponiendo que se está expandiendo, es un agujero blanco.

En serio, si estamos dentro de una verdadera singularidad, entonces todo el tiempo está incluido dentro de ella, por lo que los problemas de corrimiento hacia el rojo, movimiento, incluso gravedad, etc., son "pistas falsas", artefactos del marco de referencia del observador que se desinforman. El problema real, entonces, es ¿cuál es la relación real entre el observador y la escala del universo? Dado que no existe una Gran Teoría Unificada, ese pequeño factor "G" al comienzo de la fórmula de Newton es bastante fungible (es decir, muchos grados de libertad para estipular qué masa es, por ejemplo).