大爆炸是否創造了大量的微型黑洞？而這些黑洞就是暗物質？

“如果你總是在生氣或著抱怨，沒有人會在你身上花時間。”——霍金

當我們抬頭仰望星空，給我們印象最深刻的就是來自宇宙的光明！這些光大部分來自恆星、星系、星系團，並且覆蓋了我們所能測量到的不同波長。

但是在宇宙中並不總是存在恆星、星系和星團。實際上在宇宙“誕生”之處，密度最大的地方只比平均密度高千分之一。即使是在密度最大的地方，引力也需要數千萬年的時間才能形成第一批恆星。而宇宙中也有一些質量很大，體積又小，還不放光的物體，那就是黑洞！那麼宇宙中是否存在大量的微型黑洞？而這些原始微型黑洞就充當了暗物質的作用？首先我們瞭解下宇宙有沒有條件在誕生是創造這些微型黑洞！

微波輻射中大小尺度下的溫度波動

我們關於宇宙的最早的照片是在宇宙還非常年輕的時候拍攝的：那時宇宙只有38萬年的歷史！這裡說的就是宇宙微波背景輻射（下圖），其中的“冷”點（藍色）和“熱”點（紅色）代表了從一個位置到另一個位置宇宙微波輻射中溫度波動的“千分之一”的差異。

藍色也代表了物質密度較高的區域，紅色也代表了物質密度較低區域！溫度波動就反應了物質密度的差異。

所以這張圖片不僅僅是一幅宇宙早期的快照，它還為我們提供了一些關於早期宇宙最好的資料。

我們可以在不同的尺度上觀察溫度差異的大小。在大規模結構中的溫度波動會更大？還是在小尺度上溫度波動更大？

正如我們所看到的，如果調整宇宙中暗物質的數量，微波輻射的波動形狀也會隨之發生改變！我們可以對普通（原子）物質、暗能量、中微子等做類似的模擬。就能知道宇宙中各個物質的組成成分佔比是多少。

透過對微波輻射的觀察我們還發現在最小的非宇宙尺度上，微波輻射的波動不會隨著尺度的變化而變化，這意味著溫度波動在所有尺度上都是千分之一。

如果波動在非常小的尺度上非常非常大，說明宇宙在一開始就存在物質密度極高的微小區域，而這些微小區域就會不可阻擋地率先塌縮，形成於其他區域毫無關係的微小結構，我們可能就會得到一個充滿自由小黑洞的宇宙，這些黑洞的大小將從木星大小到亞原子大小不等。

但是我們的觀察結果不支援宇宙中存在微小黑洞的觀點，但也不足以完全排除微小黑洞存在過。這些微小的黑洞在物理上比單個原子還小，但質量相當於1000輛汽車。

量子力學下也不會存在微型黑洞

即使是宇宙在誕生是創造了很多微型黑洞，但它們現在都應該消失了，因為黑洞的質量會透過量子力學的作用慢慢蒸發！

在量子力學裡真空本身存在著粒子-反粒子對，這會導致黑洞透過霍金輻射的過程緩慢地向外輻射質量。

黑洞越小越輕，蒸發得越快！而一個亞原子大小的黑洞，蒸發時間大約是兩分鐘！

據我們所知，所有的證據都表明原始黑洞並不存在。微型黑洞只是一個有趣的理論玩具，沒有任何理由表明這些黑洞真的存在。此外，如果它們確實存在過，將遵循量子力學定律，會在很短的時間內蒸發掉。

總結：暗物質不可能是由微型黑洞構成的

總而言之，如果沒有量子力學，並且讓所有的暗物質成為這些數千噸重的黑洞，那麼我們就會發現宇宙中到處都是“微型黑洞”。或者，至少每天有一兩個這樣的黑洞會經過地球。而我們苦苦尋找的暗物質就是這些原始黑洞！但是我們有量子力學，微波輻射的觀測也不支援微型黑洞的存在。而暗物質依舊是標準模型之外的粒子。