天文知識(shí):什么是白洞?

宇宙,是人類已知空間的總稱,也是所有物質(zhì)和時(shí)空的總和,人類的全部文化和全部記憶,都在這片時(shí)空中,在宇宙之外存在什么,或許是人類永遠(yuǎn)無法解釋的難題。在無窮的宇宙中,存在無法計(jì)數(shù)的天體。當(dāng)這些行星在宇宙中的分布也存在一定的規(guī)律。?
通常情況下,以恒星為引力源的恒星星系,是宇宙中最常見的天體系統(tǒng),我們可以簡(jiǎn)單把天體系統(tǒng)分類為行星和衛(wèi)星組成的“地月系”,行星和恒星組成的“太陽系”,以及被大型引力源(通常是黑洞)吸引的無數(shù)恒星系統(tǒng)組成的“銀河系”,由無數(shù)銀河系這樣大型星系組成的“總星系”,總星系遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是盡頭,還存在更加宏觀的“超星系團(tuán)”以及“宇宙長(zhǎng)城”,這些巨型宇宙結(jié)構(gòu),通常要用數(shù)億光年來計(jì)算。

簡(jiǎn)單總結(jié),我們就可以發(fā)現(xiàn)“引力”在宇宙中起到了至關(guān)重要的作用,愛因斯坦的相對(duì)論指出,引力并不是一種傳統(tǒng)意義上的力,而是質(zhì)量對(duì)時(shí)空的影響,也就是“時(shí)空彎曲”,一個(gè)物體存在于宇宙空間中,對(duì)空間的影響就是以引力的形式體現(xiàn)出來的。
較小的天體在被較大天體吸引,逐漸向著引力場(chǎng)中心運(yùn)動(dòng)時(shí),也會(huì)產(chǎn)生一定的慣性,兩種力相互抵消,一個(gè)簡(jiǎn)單的天體系統(tǒng)就形成了,地球和月球就是一個(gè)很好的例子,當(dāng)對(duì)于行星和恒星的形成,還存在不少的問題等待科學(xué)家解決。而在恒星死亡后,會(huì)根據(jù)不同的質(zhì)量產(chǎn)生變化,質(zhì)量較高的恒星就會(huì)變成黑洞或者中子星。
愛因斯坦的廣義相對(duì)論預(yù)言了“黑洞”的存在,這種神奇的天體直到今天仍然困擾著科學(xué)家,黑洞強(qiáng)大的引力就像是一個(gè)無敵的深淵,不斷的吞噬周圍的天體變得更大,在宇宙中可能存在超乎我們想象的巨大黑洞,比如正在吸引著銀河系的“巨引源”。

其實(shí)在廣義相對(duì)論中,不僅僅預(yù)言了黑洞,還有一種更加特殊的天體,和黑洞完全相反的“白洞”,如果說黑洞吸收所有的物質(zhì)和能量,是宇宙中死亡的化身,那么白洞的存在就是宇宙中生命的化身,這種天體只會(huì)不斷的釋放物質(zhì),任何外在的力和能量都無法進(jìn)入白洞的內(nèi)部,可以說它的性質(zhì)和黑洞正好相反。
1916年,計(jì)算出了愛因斯坦的場(chǎng)方程,得到了一個(gè)神奇的答案,這個(gè)答案證明如果一個(gè)形狀為對(duì)稱球形的星體,真實(shí)半徑小于一定數(shù)值后,就會(huì)發(fā)生神奇的現(xiàn)象,這個(gè)數(shù)值被稱為“史瓦西半徑”,一旦達(dá)到要求后,在這個(gè)星體的周圍會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“視界”,任何物質(zhì)進(jìn)入這個(gè)界面后,就無法逃脫。如今人類已經(jīng)利用各自方法,證明了黑洞的存在。
“白洞”,和黑洞十分相似,但是又完全相反,它和黑洞一樣,都是宇宙中的強(qiáng)引力源,白洞的外部引力特征和黑洞完全一樣,任何物質(zhì)都會(huì)被它強(qiáng)大的引力吸引,在白洞周圍,因?yàn)閺?qiáng)大的引力效應(yīng),時(shí)間和空間都會(huì)產(chǎn)生一定的扭曲。
但是當(dāng)物質(zhì)被吸引到白洞附近時(shí),并不是掉進(jìn)了“無底深淵”,而是聚集在白洞的“視界”范圍外,逐漸形成一個(gè)物質(zhì)層,沒有任何物質(zhì)可以進(jìn)入白洞“視界”范圍內(nèi),黑洞的視界范圍是只能進(jìn)不能出,而白洞的視界范圍是只能出不能進(jìn)。

“視界范圍”其實(shí)就是黑洞的邊界,如果白洞真實(shí)存在,那么因?yàn)樗鼜?qiáng)大的引力,也應(yīng)該存在一個(gè)類似的視界范圍,但是白洞不會(huì)吞噬任何物體,而是從內(nèi)部不斷地向外噴射各種物質(zhì)。
黑洞是宇宙中的深淵,那么白洞就像是宇宙的“噴泉”,科學(xué)家認(rèn)為,黑洞內(nèi)部可能和其他的宇宙相互連接在一起,在另一個(gè)宇宙中我們的黑洞就變成了白洞,不斷地向另外一個(gè)宇宙噴射各種物質(zhì),在黑洞和白洞之間,存在一個(gè)通路,黑洞和白洞間的通路,也有個(gè)專有名詞,叫做“灰道”(即“蟲洞”別名“硅洞”)。
科學(xué)家可以根據(jù)一些恒星的軌道異常來尋找黑洞的位置,間接的判斷出黑洞的質(zhì)量,但是對(duì)于白洞,仍然一籌莫展,一些科學(xué)家認(rèn)為白洞存在,一些科學(xué)家認(rèn)為白洞并不存在,從理論上來說,白洞有存在的可能,但是目前的白洞只是一個(gè)數(shù)學(xué)模型。
一些科學(xué)家認(rèn)為,白洞的存在可以解釋一些人類還無法解釋的宇宙現(xiàn)象,甚至“類星體”的本質(zhì)可能就是白洞,因?yàn)榘锥磿?huì)不斷的吸引物質(zhì)聚集在一起,而宇宙中最多的元素就是氫元素,所以類星體會(huì)表現(xiàn)出類似于恒星的特征。
白洞的引力十分強(qiáng)大,被吸引到白洞附近的物質(zhì)會(huì)不斷擠壓,粒子會(huì)在高溫高壓的狀態(tài)下高速運(yùn)動(dòng),不同的粒子高速碰撞擠壓,就有可能釋放出巨大的能量,如果白洞存在,就可以解釋宇宙中的不明射電源現(xiàn)象。
十分有趣的是,白洞和黑洞原本的顏色我們并不清楚,因?yàn)楹诙吹囊ψ尮饩€都無法逃脫,我們?cè)谟^察時(shí)什么都看不到,自然就是“黑色”的。而白洞的視界和黑洞相反,接近白洞的光線會(huì)被反射開,才會(huì)呈現(xiàn)出刺目的白色。而真正上黑洞和白洞的顏色是人類無法想象的。

目前的主流觀點(diǎn)認(rèn)為,白洞的形成和黑洞有關(guān),又或者是在宇宙大爆炸之初因?yàn)槲镔|(zhì)不均勻產(chǎn)生的超密物質(zhì),在宇宙中等待了100億年才爆發(fā)。類似的觀點(diǎn)還有“原生黑洞”,這樣在宇宙大爆炸之初就產(chǎn)生的高能天體可以解釋為什么宇宙的歷史只有138億年,卻形成了大量難以想象的巨引源。
人類面對(duì)宇宙還太多的未知,畢竟地球在宇宙的天體中并不特殊,除了存在生命之外,地球只是一個(gè)普普通通的巖石行星,并且因?yàn)榈厍虻沫h(huán)境穩(wěn)定,宇宙大部分環(huán)境對(duì)于人類來說都是無法生存的。
白洞目前沒有被證實(shí)確實(shí)存在,但是白洞卻可以解釋為什么宇宙中有大量的射線,在宇宙空間中幾乎無時(shí)無刻都在傳遞著大量的輻射,這些輻射從何而來?一直都是讓人疑惑的謎團(tuán)。
但是白洞的出現(xiàn)可以解釋這些問題,因?yàn)榘锥丛诓粩嗄愕膰娚裎镔|(zhì)和能量,這些物質(zhì)在被白洞從視界噴出后,會(huì)和被白洞引力吸引形成的物質(zhì)層發(fā)生碰撞,釋放出大量的射線和輻射,這也就可以解釋為什么宇宙中總是充斥著大量的輻射。
如果以白洞為內(nèi)核形成了類星體,那么白洞在在不斷噴射物質(zhì)的過程中,必然會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量的不斷流失,畢竟能量守恒,白洞不可能憑空制造出物質(zhì),那么白洞中無窮無盡的物質(zhì)從何而來?

“時(shí)空蟲洞”也是理論物理中的模型,在黑洞這樣的高能天體中,因?yàn)閺?qiáng)大的引力讓時(shí)空高度彎曲,產(chǎn)生了可以跨越空間的蟲洞。因此有觀點(diǎn)認(rèn)為,在白洞的內(nèi)部,可能存在一個(gè)蟲洞,和其他平行宇宙的黑洞相互鏈接。
黑洞不斷吸收物質(zhì),而這些物質(zhì)被白洞噴灑而出。雖然現(xiàn)在人類對(duì)白洞的了解很少,甚至不確定白洞是否存在,但是在未來,人類肯定可以找到更多和白洞有關(guān)的證據(jù)!
當(dāng)然,目前有關(guān)于白洞的秘密都還只是猜想,誰也不知道究竟宇宙中白洞真正的存在什么樣的問題,但是一切偉大的科學(xué)結(jié)論在早期總是伴隨著各種的猜想,對(duì)于宇宙這個(gè)神秘的存在更是應(yīng)該如此,科學(xué)就是不斷推翻先前理論的過程。
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