科學現場調查：人類生存的宇宙, 興許就在黑洞中

　　我們所在的宇宙空間實際上是一個黑洞的內部，這是黑洞宇宙模型（black hole cosmology）的觀點。目前主流的宇宙學模型是大爆炸理論，此外還有很多非主流的宇宙學模型。黑洞宇宙模型就是其中之一。

　　1. 為什麼宇宙在黑洞內部？

　　這個問題要從宇宙膨脹開始説起。

　　我們知道，宇宙在加速膨脹。這裏膨脹的含義是，新的空間從每一處空間中產生。它導致的結果是，宇宙中的物體都在相互遠離。然而，比較近的物體會被引力或電磁力拉在一起，距離不會增加。空間膨脹的效果，只有在距離十分遙遠的星系之間才能看出來。

　　在上面的例子中，由於空間膨脹，貓和老鼠之間的距離與貓和狗的距離都增加了，但是，貓和狗距離增加明顯比貓和老鼠距離增加要大得多。由於空間膨脹的疊加效果，距離越遠的物體，它們之間距離增加也越大。也就是説，距離我們越遠的物體，遠離我們的速度也就越快。由此我們不難想象，距離我們足夠遠的星系，遠離我們的物體會達到光速。

　　2. 黑洞內的宇宙

　　對黑洞的傳統認識是，當物體落入黑洞，就會繼續向黑洞中心墜落，最後落進黑洞中心的奇點——一個密度無窮大，體積無窮小的點。

　　但是，這並不是唯一可能存在的黑洞結構。

　　黑洞強大的引力使得時空極度彎曲，造成了一個與外面隔離的封閉時空。在這樣一個封閉的空間中，如果物質大致均勻分佈，廣義相對論允許它保持一個穩定的內部結構，而不至於坍塌成一個奇點。那麼，在沒有外部物質和能量影響的情況下，黑洞宇宙是一個靜態宇宙。當黑洞宇宙吸入外部物質時，由於質量增加，它的體積也隨之增加，從黑洞宇宙內部來看，表現為宇宙空間的膨脹。所以，在黑洞宇宙模型中，對宇宙膨脹的解釋不需要暗能量的概念。

　　3. 黑洞宇宙模型

　　黑洞宇宙模型是一個多層次的等級結構。我們的宇宙在一個更大的宇宙（母宇宙）中；母宇宙中的其他宇宙是我們宇宙的姐妹宇宙；我們宇宙中的黑洞（恆星級黑洞和超級黑洞）都包含子宇宙；同樣，我們的姐妹宇宙中也有它們自己的子宇宙；而母宇宙外面是更大的祖母宇宙。

　　這個模型一共有多少層取決於整個空間的大小。如果整個空間是無限大的，那麼宇宙層次的數目也是無限的；反之，則是有限的。

　　在黑洞宇宙膨脹的過程中，可能和姐妹宇宙相遇，從而合併成更大的宇宙。

　　以上是對黑洞宇宙模型的簡單介紹。它是和大爆炸理論不同的另一種宇宙學模型，對於天文觀測中的很多現象，如空間膨脹，微波背景輻射，也有不一樣的解釋。這種理論目前被認為是一種”類宇宙學“，沒有得到多數宇宙學家的認同。然而，從20世紀70年代到現在，仍然有部分宇宙學家在從事這個理論的研究。