白洞

Posted 2023-04-20

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白洞

白洞是广义相对论所预言的一种特殊星体，是与黑洞相反的天体，是大引力球对称天体的史瓦西解的一部分。白洞仅仅是理论预言的天体，到现在还没有任何证据表明白洞的存在。黑洞和白洞的连接点叫虫洞。

科学家们认为：白洞也有可能是一个与黑洞类似的封闭的边界，但与黑洞不同的是，白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向边界外部运动，而白洞外部的物质和辐射却不能进入其内部。也就是说，白洞好像一个不断向外喷射物质和能量的源泉，它向外界提供物质和能量，却不吸收外部的物质和能量。

白洞到目前为止，还仅是科学家的想法，至今还没有观察到任何白洞可能存在的证据。在理论研究上也还没有重大突破。但最新的研究可能会得出惊人的结论，即：白洞很可能就是“黑洞本身”。也就是说黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则喷射物质，好比一个巨大的时空隧道。

科学家们最近证明了黑洞其实有可能向外发射能量。而根据现代物理理论，能量和质量是可以互相转化的，这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能。

白洞(又称白道)是广义相对论预言的一种与黑洞(又称黑道)相反的特殊“假想”天体，是大引力球对称天体的史瓦西解的一部分。目前，白洞仅仅是理论预言的天体，到现在还没有任何证据表明白洞的存在。其性质与黑洞完全相反。

同黑洞一样，白洞也有一个封闭的边界。与黑洞不同的是，白洞内部的物质(包括辐射)可以经过边界发射到外面去，而边界外的物质却不能落到白洞里面来。因此，白洞像一个超级喷泉，不断向外喷射以重粒子为主要形态表现的物质，(能量)。白洞学说在天文学上主要用来解释一些高能现象。白洞是否存在，尚无观测证据。有人认为，白洞并不存在。因为，白洞外部的时空性质与黑洞一样，白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。只要有足够多的物质，引力坍缩就会发生，导致形成黑洞。另外，按照目前的理论，大质量恒星演化到晚期可能经坍缩而形成黑洞;但并不知道有什么过程会导致形成白洞。如果白洞存在，则可能是宇宙大爆炸时残留下来的。有底称为洞，无底的称为道。

关于白洞是怎样形成的，目前科学家们持有两种不同的见解。

一种得到多数天文学家赞同的观点认为，当宇宙诞生的那一时刻，即当宇宙由原初极高密度、极高温度状态开始大爆炸时，由于爆炸的不完全和不均匀，可能会遗留下一些超高密度的物质暂时尚未爆炸，而是要再等待一定的时间以后才开始膨胀和爆炸，这些遗留下来的致密物质即成为新的局部膨胀的核心，也就是白洞。

白洞

有些致密物质核心的爆炸时间已经延迟了大约100亿年或200亿年(这要看宇宙的年龄是100亿年还是200亿年，而宇宙年龄目前也是一个未解之谜)。它们的爆炸，就导致了我们今天所观测到的宇宙中各种高能天体物理现象。为此，白洞又有“延迟核”之称。按照延迟核理论，100亿或200亿年之前，我们的宇宙就是一个巨大的白洞。

除了延迟核理论之外，另一种观点认为，白洞可直接由黑洞转变过来，白洞中的超高密度物质是由引力坍缩形成黑洞时获得的。

的黑洞理论认为，黑洞只有绝对的吸引而不向外界发射任何物质和辐射。70年代，有一位卓越的英国天体物理学家霍金，根据广义相对论和量子力学理论，对黑洞作了进一步的研究，并对传统的黑洞理论作了重大的修正。霍金对黑洞的见解轰动了科学界，他因此获得了 1978年的爱因斯坦奖金。

霍金认为，黑洞具有一定的温度，会以类似于热辐射的方式稳定地向外发射各种粒子，这就是所谓的“自发蒸发”。黑洞的蒸发速度与黑洞的质量有关，质量越大的黑洞，温度越低，蒸发得越慢;反之，质量越小的黑洞，温度越高，蒸发得越快。譬如，质量与太阳相当的一个黑洞，约需10^66年才能够完全蒸发完，而一些原生小黑洞，却能在10^(-23)秒之内蒸发得一干二净。

黑洞的蒸发使黑洞的质量减小，从而使黑洞的温度升高，这样又促使自发蒸发进一步加剧。这种过程继续下去，黑洞的蒸发便会越演越烈，最后以一种“反坍缩”式的猛烈爆发而告终。这个过程正好就是不断向外喷射物质的白洞了。

目前，这种白洞是由黑洞直接转变过来的观点，也越来越引起各国科学家们的关注。

由于白洞概念提出之后，用它可以解释一些高能天体物理现象，所以引起了不少天文学家对白洞的兴趣，继而他们也对白洞问题作了一些探讨和研究。

尽管如此，科学家们对白洞的兴趣还远远比不上像对黑洞的兴趣那样浓，对白洞的研究工作也远远比不上像对黑洞的研究那样广泛和深入，并且在观测证认工作方面，也不像黑洞那样取得了很大的进展。

总而言之，白洞学说目前还只是一种科学假说，宇宙中是否真的存在白洞这种天体?白洞是怎样形成的?我们的宇宙在它诞生之前是否就是一个白洞?等等，有关白洞的这一系列问题，还都是等待人们去揭开的宇宙之谜。黑洞就象宇宙中的一个无底深渊，物质一旦掉进去，就再也逃不出来。根据我们熟悉的“矛盾”的观点，科学家们大胆地猜想到：宇宙中会不会也同时存在一种物质只出不进的“泉”呢?并给它取了个同黑洞相反的名字，叫“白洞”。科学家们猜想：白洞也有一个与黑洞类似的封闭的边界，但与黑洞不同的是，白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向边界外部运动，而白洞外部的物质和辐射却不能进入其内部。形象地说，白洞好象一个不断向外喷射物质和能量的源泉，它向外界提供物质和能量，却不吸收外部的物质和能量。白洞到目前为止，还仅仅是科学家的猜想，还没有观察到任何能表明白洞可能存在的证据。在理论研究上也还没有重大突破。不过，最新的研究可能会得出一个令人兴奋的结论，即：“白洞”很可能就是“黑洞”本身!也就是说黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则喷射物质，就像一个巨大的时空隧道。科学家们最近证明了黑洞其实有可能向外发射能量。而根据现代物理理论，能量和质量是可以互相转化的。这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能。要彻底弄清楚黑洞和白洞的奥秘，现在还为时过早。但是，科学家们每前进一点，所取得的成绩都让人激动不已。我们相信，打开宇宙之谜大门的钥匙就藏在黑洞和白洞神秘的身后。