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在近几十年来出现的最大胆、最令人费解的理论中，有一个想法是我们的可观测宇宙可能实际上被包含在一个黑洞内部。这个概念，通常被称为黑洞宇宙学，有时与全息原理的解释联系在一起，挑战了我们对时空、引力以及现实结构的传统理解。虽然这仍然是一个高度推测性的研究领域，但它为现代宇宙学中一些最棘手的难题提供了有趣的潜在解决方案，尽管它也面临着重大的理论障碍。
我们的宇宙可能存在于黑洞内部的观点，其根源可追溯到20世纪70年代拉杰·库马尔·帕西里亚（Raj Kumar Pathria）和 I. J. 古德（I. J. Good）等先驱物理学家的工作。他们的理论提出了一个分层或分形的宇宙，其中宇宙存在于黑洞内部，随后由包括尼科德姆·波普拉夫斯基（Nikodem Popławski）在内的其他人进一步发展。
这些理论通常借鉴了爱因斯坦广义相对论的扩展，例如爱因斯坦-卡尔坦-西亚马-基布尔（Einstein-Cartan-Sciama-Kibble）理论，该理论除了时空曲率外还引入了挠率（时空的扭曲）。在这个框架中，黑洞内部巨大的引力坍缩可能不会导致奇点，而是导致一个“大反弹”。这个反弹可以在视界的另一侧播下新的膨胀宇宙的种子，从而有效地使黑洞成为一个宇宙的“父母”。
支持这一观点最引人注目、但也备受争议的间接证据之一，是可观测宇宙的尺寸与其计算出的史瓦西半径之间奇怪的数值巧合。史瓦西半径定义了黑洞的边界，超越这个边界，包括光在内的任何东西都无法逃脱。如果我们计算一个包含可观测宇宙估计总质量-能量的黑洞的史瓦西半径，其结果与宇宙的哈勃半径——我们目前可以观测到的区域的边界——惊人地接近。虽然这可能只是一个巧合，但黑洞宇宙学的支持者认为，这可能是一个重要的线索，表明我们的宇宙视界实际上就是一个事件视界。
此外，最近的观测数据，特别是来自詹姆斯·韦伯空间望远镜的数据，暗示着早期宇宙中星系旋转可能存在不对称性，这被一些人解读为对黑洞宇宙学模型提供了潜在支持。该理论认为，如果我们的宇宙是在一个“父母”宇宙中的一个旋转黑洞内部诞生的，它可能会继承一个优先的旋转轴，这可能表现为星系旋转的微妙对齐。如果这种观测到的不对称性得到证实且并非源于观测偏差，它将挑战标准宇宙学原理的各向同性，并可能被视为一个旋转的“父母”黑洞的印记。
另一个理论联系来自于全息原理，这是一个源于弦理论和量子引力的概念。全息原理认为，一个空间体积内的信息内容可以完全编码在其周围的一个低维边界上，就像3D图像编码在2D全息图上一样。黑洞是全息原理作用的关键例子，落入黑洞的一切事物的熵和信息似乎存储在其2D视界上。如果我们的宇宙确实是一个黑洞的内部，那么全息原理可能意味着描述我们3D现实的所有信息都编码在其边界视界的2D表面上。这个深刻的思想可能会重塑我们对空间和信息基本性质的理解。
然而，尽管存在这些有趣的推测，我们的宇宙被困在黑洞内部的理论面临着巨大的挑战和批评。其中一个最显著的问题是广义相对论预测的黑洞中心的奇点。虽然像爱因斯坦-卡尔坦理论这样的扩展提出了避免真正奇点的大反弹，但在这种极端密度下的物理学尚未完全理解，并且需要一个完整的量子引力理论，而这仍然难以捉摸。黑洞信息悖论也提出了一个问题：如果物体落入黑洞时信息丢失，那么新的宇宙如何能以其自身的物理定律和内容出现？虽然全息原理通过暗示信息在视界上得以保存提供了一种潜在的解决方案，但将其与黑洞内部的反弹宇宙学完全结合是一个复杂的理论任务。
此外，黑洞宇宙学模型必须提供可检验的预测，以区别于流行的Lambda-CDM模型。尽管Lambda-CDM模型自身也面临暗物质和暗能量的性质以及哈勃张力等挑战，但在解释广泛的宇宙学观测方面取得了显著成功。虽然星系旋转不对称性是一个潜在的区分点，但需要更多稳健和多样化的观测测试，才能将黑洞宇宙理论从推测提升为得到充分支持的科学模型。
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