白洞

一種假想的存在于外太空的洞，能量、星星以及其他天體物質(zhì)從其中出現(xiàn)或迸發(fā)。

　bai dong

　　 white hole

　　 白洞 (又稱 白道 ） 是 廣義相對(duì)論 預(yù)言的一種與 黑洞 (又稱 黑道 ）相反 的特殊“假想”天體，是大引力球?qū)ΨQ天體的 史瓦西 解的一部分。目前，白洞僅僅是理論預(yù)言的天體，到現(xiàn)在還沒有任何證據(jù)表明白洞的存在。其性質(zhì)與黑洞完全相反。同黑洞一樣，白洞也有一個(gè)封閉的邊界。與黑洞不同的是，白洞內(nèi)部的物質(zhì)（包括 輻射 ）可以經(jīng)過邊界發(fā)射到外面去，而邊界外的物質(zhì)卻不能落到白洞里面來。因此，白洞像一個(gè)超級(jí)噴泉，不斷向外噴射以重粒子為主要形態(tài)表現(xiàn)的物質(zhì)，（ 能量 ）。白洞學(xué)說在 天文學(xué) 上主要用來解釋一些高能現(xiàn)象。白洞是否存在，尚無觀測(cè)證據(jù)。有人認(rèn)為，白洞并不存在。因?yàn)�，白洞外部�?時(shí)空 性質(zhì)與黑洞一樣，白洞可以把它周圍的物質(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。只要有足夠多的物質(zhì)， 引力坍縮 就會(huì)發(fā)生，導(dǎo)致形成黑洞。另外，按照目前的理論，大質(zhì)量 恒星演化 到晚期可能經(jīng)坍縮而形成黑洞；但并不知道有什么過程會(huì)導(dǎo)致形成白洞。如果白洞存在，則可能是 宇宙大爆炸 時(shí)殘留下來的。有底稱為 洞 ，無底的稱為 道 。 (上右圖片繪制:張嘉年)

　從定義上來說，白洞與黑洞是 物理學(xué)家 們根據(jù)黑洞在 愛因斯坦 的 廣義相對(duì)論 上所提出的“假想”物體，或一種數(shù)學(xué)模型。物理學(xué)界 和天文學(xué)界將白洞定義為一種超高度致密物體，其性質(zhì)與黑洞完全相反。白洞并不是吸收外部物質(zhì)，而是不斷地向外圍噴射各種 星際物質(zhì) 與宇宙能量，是一種宇宙中的噴射源。簡單來說，白洞可以說是時(shí)間呈現(xiàn)反轉(zhuǎn)的 黑洞 ，進(jìn)入黑洞的 物質(zhì) ，最后應(yīng)會(huì)從白洞出來，出現(xiàn)在另外一個(gè) 宇宙 。由于具有和“黑”洞完全相反的性質(zhì)，所以叫做“白”洞；又因?yàn)楹诙吹囊�力使得光也無法逃脫，而白洞和黑洞是完全相反的（連光也會(huì)被排斥掉），所以呈現(xiàn)為白色，叫做白洞。它有一個(gè)封閉的邊界。聚集在白洞內(nèi)部的物質(zhì)，只可以向外運(yùn)動(dòng)，而不能向內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。因此，白洞可以向外部區(qū)域提供物質(zhì)和 能量 ，但不能吸收外部區(qū)域的任何物質(zhì)和 輻射 。白洞是一個(gè)強(qiáng) 引力 源，其外部引力性質(zhì)與黑洞相同。白洞可以把它周圍的物質(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。白洞學(xué)說主要用來解釋一些高能天體現(xiàn)象。目前 天文學(xué)家 還沒有實(shí)際找到白洞，還只是個(gè)理論上的名詞。白洞是理論上通過對(duì)黑洞的類比而得到的一個(gè)十分“學(xué)者化”的理論產(chǎn)物，更多的表現(xiàn)為一種數(shù)學(xué)模型。

　　和黑洞完全不一樣，白洞不會(huì)吸收任何物體，相反的，白洞會(huì)不斷釋放出物質(zhì)，包括 基本粒子 和 場(chǎng) 。

　　白洞和黑洞一樣，有一個(gè)封閉的“ 視界 ”。不過和黑洞不一樣， 時(shí)空曲率 在這里是負(fù)無窮大，也就是說，在這里，白洞對(duì)外界的斥力達(dá)到無窮大，即使是光筆直向白洞的 奇點(diǎn) 沖去，它也會(huì)在白洞的視界上完全停止住，不可能進(jìn)入白洞一步。

　　理論上，白洞也可以根據(jù)是否旋轉(zhuǎn)，是否帶有電荷而區(qū)分類型，但是 理論物理學(xué)家 們認(rèn)為，白洞的無窮大的斥力會(huì)迫使白洞不帶有任何電荷，因?yàn)殡姾珊苋菀拙捅悔s到了視界外。而旋轉(zhuǎn)，也被認(rèn)為是不可能的。不過白洞看來只可能是一種想象中的產(chǎn)物。因?yàn)槿绻�白洞不吸收任何物體而僅僅是噴射物質(zhì)（能量），那么無論這個(gè)白洞的質(zhì)量有多大，它的物質(zhì)也會(huì)很快地被噴射光。

　　當(dāng)然，物理學(xué)家們也為白洞提供了幾個(gè)存在的想法，其中有的人認(rèn)為白洞和黑洞通過 蟲洞 連接，從而使母宇宙和嬰兒宇宙之間獲得聯(lián)系。關(guān)于這種機(jī)制，可以參考關(guān)于“ 時(shí)間蟲洞 ”的概述（詳見霍金的《 果殼中的宇宙 》）。

　白洞其實(shí)就是黑洞的反演，而黑洞與白洞之間有三維以上的一個(gè)通道，從黑洞里面進(jìn)去，從白洞里面出來，因?yàn)檫@些物質(zhì)從黑洞那邊被吸進(jìn)去時(shí)有很大的速度，所以從白洞里噴發(fā)出來也有很大的速度，但是他們的速度一般相等。黑洞作為事物的一個(gè)發(fā)展終極,必然引致另一個(gè)終極,就是白洞.其實(shí)膨脹的大爆發(fā)宇宙論中,早就碰到了原初火球 的奇點(diǎn)問題,這個(gè)問題其實(shí)一直困擾著科學(xué)家們.這個(gè)奇點(diǎn)的最大質(zhì)量與密度和黑洞的奇點(diǎn)是相似的,但他們的活動(dòng)機(jī)制卻恰恰相反.高能量超密物質(zhì)的發(fā)現(xiàn),顯示黑洞存在的可能,自然也顯示白洞存在的可能.如果宇宙物質(zhì)按不同的路徑和時(shí)間走到終極,那么也可能按不同的時(shí)間和路徑從原始出發(fā),亦即在大爆發(fā)之初的大白洞發(fā)生后,仍可能出現(xiàn)小爆發(fā)小白洞.而且,流入黑洞的物質(zhì)命運(yùn)究竟如何呢 是永遠(yuǎn)累積在無窮小的奇點(diǎn)中,直到 宇宙毀滅 ,還是在另一個(gè)宇宙涌出呢？

　　20世紀(jì)60年代以來, 由于空間探測(cè)技術(shù)在天文觀測(cè)中的廣泛應(yīng)用，人們陸陸續(xù)續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多高能 天體物理 現(xiàn)象，例如宇宙 X射線 爆發(fā)、宇宙 γ射線 爆發(fā)、 超新星 爆發(fā)、 星系核 的活動(dòng)和爆發(fā)以及 類星體 、 脈沖星 ，等等。

　　這些高能天體物理現(xiàn)象用人們已知的物理學(xué)規(guī)律已經(jīng)無法解釋。就拿類星體來說吧，類星體的體積與一般恒星相當(dāng)，而它的亮度卻比普通星系還亮幾萬倍。類星體這種個(gè)頭極小、亮度極大的獨(dú)特性質(zhì)，是人們從未見到過的，這就使科學(xué)家們想到類星體很可能是一種與人們已知的任何天體都迥然不同的奇異天體。

　　如何解釋類星體現(xiàn)象呢？科學(xué)家們提出了各種各樣的理論模型。前蘇聯(lián)的 諾維柯夫 和以色列的 尼也曼 提出的白洞模型，引起了大家的注意。白洞概念就這樣橫空出世了。

　　如果黑洞從有到無,那白洞就應(yīng)從無到有。60年代的蘇聯(lián)科學(xué)家開始提出白洞的概念，科學(xué)家做了很多工作，但這概念不像黑洞這么通行，看來白洞似乎更虛幻了。問題是我們已經(jīng)對(duì) 引力場(chǎng) 較為熟悉，從 恒星 、 星系 演化為 黑洞 有數(shù)理可循，但白洞靠什么來觸發(fā)，目前卻依然茫然無緒。無論如何 宇宙 至少觸發(fā)過一次，所以白洞的研究顯然與 宇宙起源 的研究更有密切的關(guān)系，因而白洞學(xué)說通常與宇宙學(xué)說結(jié)合起來。人們努力的方向不在于黑白洞相對(duì)的哲學(xué)辯論，而在于它的物理機(jī)制問題。從現(xiàn)有狀態(tài)去推求終末，總?cè)菀仔�，相反的從現(xiàn)有狀態(tài)去探索原始，難免茫無頭緒。

　　有人認(rèn)為， 類星體 的核心就可能是一個(gè)白洞。當(dāng)白洞內(nèi)中心點(diǎn)附近所聚集的 超密態(tài)物質(zhì) 向外噴射時(shí)，就會(huì)同它周圍的物質(zhì)發(fā)生猛烈碰撞，而釋放出巨大的 能量 。因此，有些X射線、 宇宙線 、 射電 爆發(fā)、射電雙源等現(xiàn)象，可能與白洞的這種效應(yīng)有關(guān)。白洞目前還只是一種理論模型，尚未被觀測(cè)所證實(shí)。

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