“Mae yna fydysawdau lluosog, nid ein rhai ni yn unig”, meddai grŵp o ffisegwyr. Fel ein un ni, mae bydysawdau eraill yn llawn tyllau du, a gallwn ganfod olion o’r tyllau du diflanedig hyn yn y cefndir microdon cosmig (CMB)—yr ymbelydredd crair a adawyd o’r Glec Fawr, yr eiliad y ganed ein bydysawd.

Dyma, a dweud y lleiaf, farn ecsentrig braidd grŵp o ddamcaniaethwyr, gan gynnwys y mathemategydd a’r ffisegydd amlwg Roger Penrose o Brifysgol Rhydychen (a oedd hefyd yn gydweithredwr pwysig i Stephen Hawking). Mae Penrose a'i gydweithwyr yn dadlau o blaid fersiwn addasedig o'r Glec Fawr.

Theori gofod ac amser

Mae gan Penrose a ffisegwyr eraill o'r un anian theori gofod ac amser, y maent yn ei alw cosmoleg cylchol cydymffurfiol (CSC), pan fydd 'swigod' y bydysawd yn ehangu ac yn diflannu'n raddol. Mae tyllau du yn gadael olion traed yn y bydysawdau sy'n dilyn y rhai blaenorol. Yn ei bapur newydd, a gyhoeddwyd ar Awst 6 yn y cyfnodolyn "arXiv", mae Penrose, ynghyd â'r mathemategydd Daniel An a'r ffisegydd damcaniaethol Krzysztof Meissner, yn dadlau bod yr olion hyn i'w gweld yn olion presennol pelydrau cosmig creiriol. Fe wnaethon nhw esbonio sut mae'r olion hyn yn cael eu creu ac yn goroesi o un bydysawd i'r llall.

Dywed Penrose:

“Os bydd y bydysawd yn parhau i ehangu a thyllau du yn cronni popeth, yna dim ond tyllau du fydd yna ar ryw adeg.”

Damcaniaeth Hawking

Mae damcaniaeth enwocaf Hawking yn dweud:

Mae tyllau du yn colli rhywfaint o’u màs a’u hegni dros amser drwy allyrru gronynnau anfaterol o’r enw grafitons a ffotonau. Os yw'r ymbelydredd hwn yn bodoli, yna mae'r tyllau du hyn yn crebachu'n raddol. Ar ryw adeg, byddai'r tyllau du hyn yn 'anweddu' yn llwyr, a byddai'r bydysawd yn dod yn gymysgedd anfaterol o ffotonau a grafitonau."

Mae grafitons a ffotonau yn wrthrychau anfaterol sy'n symud yn y gofod, nid ydynt yn bodoli mewn amser a gofod fel pob gwrthrych materol arall. Mae damcaniaeth perthnasedd Einstein yn nodi bod gwrthrychau materol yn symud mewn amser yn arafach na chyflymder golau, ond pan fyddant yn symud ar fuanedd sy'n agos at fuanedd golau, mae'r pellteroedd yn mynd yn fyrrach o'u safbwynt. Mae gwrthrychau anfaterol fel ffotonau a grafitonau yn teithio ar gyflymder golau, felly nid oes amser na lle iddynt o gwbl. Felly, ni fydd bydysawd sy'n llawn gravitons neu ffotonau yn unig yn gwneud unrhyw synnwyr o ran amser na gofod.

Ar y pwynt hwn, mae rhai ffisegwyr (gan gynnwys Penrose) yn dadlau bod y bydysawd 'gwag' hwn ar ôl i'r tyllau duon farw yn dechrau ymdebygu i'r bydysawd uwch-drwchus ar foment y glec fawr, lle nad oes amser na gofod, ac yna popeth yn dechrau drosodd.

Olion ac ymbelydredd crair

Felly os nad yw'r bydysawd newydd yn cynnwys unrhyw dyllau du o'r bydysawd blaenorol, sut gallai'r tyllau du hyn adael olion yn yr ymbelydredd crair?

Dywed Penrose:

“Nid y tyllau duon eu hunain yw’r traciau hyn. Yn hytrach, dyma'r biliynau o flynyddoedd pan allyrrodd y gwrthrychau hyn egni i'w bydysawd trwy ymbelydredd Hawking. Nid yw'n dwll du, fel gwrthrych materol go iawn. dyna’r holl ymbelydredd Hawking o dwll du yn ei hanes.”

Felly beth mae hyn yn ei olygu: Trwy gydol ei fodolaeth, mae twll du yn hydoddi trwy ymbelydredd Hawking, a gall y deffro hwn, a grëwyd yng nghefndir yr ymbelydredd crair cosmig, oroesi tranc y bydysawd. Pe gallai gwyddonwyr ddarganfod y cliw hwn, byddai ganddynt reswm i gredu bod cosmoleg gylchol y bydysawd yn gywir. Er bod gwrthwynebiadau i ymbelydredd crair gwan, cyfnewidiol. Nid yw'r gwrthwynebiadau hyn ond yn dwyn i gof y gwyriad ystadegol posibl o fesuriadau rhwng gwahanol ranbarthau o'r bydysawd.

Mae'r rhanbarthau cylchol wedi'u lleoli lle mae'r galaethau, ac nid yw'r golau seren yn gorlethu'r pelydriad crair. Amlygodd ymhellach feysydd lle mae dosbarthiad ymbelydredd microdon yn cyd-fynd ag ymddangosiad tyllau Hawking. Dylai'r rhanbarthau hyn gystadlu â'i gilydd i weld pa ranbarth sy'n dod agosaf at y dimensiynau pwynt Hawking disgwyliedig.

Cymharu data - pwyntiau o fydysawdau'r gorffennol?

Yna byddwn yn cymharu'r data hwn â data damcaniaethol o ymbelydredd crair a gynhyrchir ar hap. Y tric hwn yw atal y pwyntiau Hawking petrus hyn rhag ffurfio pe bai'r pelydriad crair yn gwbl hap. Pe na bai data ymbelydredd crair a gynhyrchir ar hap yn gallu dynwared y pwyntiau Hawking hyn, mae'n debyg y gallai hyn ddangos bod y pwyntiau Hawking sydd newydd eu nodi yn tarddu mewn gwirionedd o dyllau du bydysawdau'r gorffennol.

Nid dyma’r tro cyntaf i Penrose ryddhau adroddiad yn cyhoeddi ei fod wedi adnabod tyllau Hawking o fydysawd y gorffennol. Eisoes yn 2010, cyhoeddodd erthygl gyda'r ffisegydd Vahe Gurzadyan, a wnaeth ganfyddiad tebyg. Fodd bynnag, tynnodd y cyhoeddiad hwn feirniadaeth gan ffisegwyr eraill oherwydd nad oedd yn argyhoeddi'r gymuned wyddonol gyfan. Mae'r papurau canlynol bellach yn dadlau mai dim ond o ganlyniad i sŵn ar hap yn eu data oedd tystiolaeth Penrose a Gurzadyan o bwyntiau Hawking.

Er hynny, symudodd Penrose ymlaen. Gwnaeth y ffisegydd ddadl syfrdanol hefyd trwy argyhoeddi llawer o niwrowyddonwyr bod ymwybyddiaeth ddynol yn ganlyniad prosesau cwantwm. Pan ofynnwyd iddo a allai tyllau duon o'n bydysawd un diwrnod adael eu hôl ar y bydysawd nesaf, atebodd Penrose: "Ydy, mae'n bosibl!"

Nodyn i'r Golygydd: Mae hwn yn un o lawer o ddamcaniaethau, dim ond amser a ddengys a ellir ategu'r ddamcaniaeth hon â thystiolaeth amlwg.