宇宙中最奇異的天體，黑洞的反面——白洞

      白洞是一種假設(shè)的宇宙天體。它被認為是黑洞的反面。我們都知道黑洞由于極大的引力不會讓任何東西從它們的表面逃逸，吞噬掉一切靠近它的物體，而白洞正好相反，它物質(zhì)和能量的噴發(fā)，沒有任何東西可以進入它們。

      白洞是廣義相對論的可能解決方案。這個定律暗示如果宇宙中存在永恒的黑洞，那么也應(yīng)該存在一個白洞，白洞是一個黑洞的時間逆轉(zhuǎn)。和黑洞一樣，白洞也會產(chǎn)生重力，所以它們會吸引周圍的物體，但任何靠近白洞的物體最終都不會到達白洞。

      從理論上講，如果你乘坐宇宙飛船接近一個白洞，你會被白洞噴發(fā)的巨大能量所淹沒，這很可能會毀掉你的飛船。即使你的宇宙飛船能夠承受伽馬射線，也會逐漸減速，甚至靠近白洞的光線也會開始減慢速度，就像空氣阻力減慢地球上移動的車輛一樣。

      即使宇宙飛船不受能量輻射的影響，時空也會在白洞周圍歪曲; 接近一個白洞就像走上坡路。當(dāng)您越來越接近白洞時，所需的能量和加速度會越來越高，實際上，宇宙中沒有足夠的能量讓你進入一個白洞。當(dāng)然，這是違反直覺的。除了時空本身之外，白洞噴發(fā)的物質(zhì)和能量怎么可能無窮無盡？這也是白洞存在的可能性不大的一個原因。然而，有一些理論認為白洞是可能的，但也許并不像廣義相對論中所描述的那樣。

       由于它們被稱為黑洞的對應(yīng)物，因此引力奇點也會形成白洞。奇點是時空中的點狀特征，其中引力場變?yōu)闊o限大。物理學(xué)中的無限值通常表明理論中存在缺失的部分，因此量子力學(xué)和相對論難以解釋奇點的精細細節(jié)也就不足為奇了。

      一項新的研究發(fā)現(xiàn)，白洞在理論上是黑洞的確切對立面，可能構(gòu)成神秘暗物質(zhì)的主要部分，被認為構(gòu)成宇宙中的大部分物質(zhì)。研究人員表示，其中一些奇怪的白洞甚至可能早于大爆炸就存在。

 黑洞是愛因斯坦廣義相對論的一種預(yù)測，黑洞擁有如此強大的引力，即使是光，宇宙中最快的東西也無法逃脫它們。圍繞黑洞核心的球形不歸路邊界被稱為事件視界。而白洞就像一個反向的黑洞：沒有任何東西可以逃離黑洞的事件視界，沒有任何東西可以進入白洞的事件視界。之前的研究表明，黑洞和白洞是相連的，物質(zhì)和能量會落入一個黑洞，可能會從宇宙中的其他地方或整個宇宙中的白洞中出現(xiàn)。2014年，法國 Aix-Marseille 大學(xué)的理論物理學(xué)家卡洛·羅維利及其同事提出，黑洞和白洞可能以另一種方式相連：當(dāng)黑洞死亡時，它們可能變成白洞。

      在 20 世紀 70 年代，理論物理學(xué)家斯蒂芬·霍金計算出所有黑洞都應(yīng)該通過發(fā)射輻射來蒸發(fā)質(zhì)量。失去更多質(zhì)量的黑洞預(yù)計會縮小并最終消失。然而，在2014年的研究中，羅維利和他的團隊提出，一旦黑洞蒸發(fā)到不能再縮小的程度，因為時空不能被擠壓成任何更小的空洞，那么垂死的黑洞會反彈形成白洞。

       當(dāng)大型恒星死于稱為超新星的巨大爆炸時，人們認為會形成黑洞，這些爆炸將其尸體壓縮成黑洞心臟中被稱為奇點的無限密集點。羅維利和他的同事之前曾估計，質(zhì)量等于太陽質(zhì)量的黑洞大約經(jīng)過當(dāng)前宇宙年齡的千萬億倍時，才能轉(zhuǎn)化為白洞。

       然而，在 20 世紀 60 年代和 70 年代的先前工作表明，由于熱的，快速膨脹的新生兒宇宙中密度的隨機波動，黑洞也可能在大爆炸后的一秒鐘內(nèi)產(chǎn)生。這些波動集中在一起的區(qū)域可能會坍塌形成黑洞。羅維利和他的同事指出，這些所謂的原始黑洞比恒星質(zhì)量的黑洞要小得多，并且可能在宇宙的生命周期內(nèi)死亡形成白洞。 即使是具有微觀直徑的白洞質(zhì)量可能非常龐大，就像小于沙粒的黑洞可能比月球重得多?，F(xiàn)在，羅維利和研究的共同作者，西班牙巴斯克地區(qū)大學(xué)的佛朗西斯科·為多托認為，這些微小的白洞可以構(gòu)成暗物質(zhì)。

      雖然暗物質(zhì)被認為占宇宙中所有物質(zhì)的五分之六，但科學(xué)家并不知道它是由什么組成的。顧名思義，暗物質(zhì)是看不見的; 它不會發(fā)光，反射甚至阻擋光線。因此，目前只能通過對正常物質(zhì)的引力效應(yīng)來跟蹤暗物質(zhì)，例如構(gòu)成恒星和星系的物質(zhì)。暗物質(zhì)的性質(zhì)是目前科學(xué)界最神秘的問題之一。

      這些白洞不會發(fā)射任何輻射，因為它們遠小于光的波長，所以它們是不可見的。如果一個質(zhì)子碰巧撞擊其中一個白洞，那么白洞“就會反彈，”羅維利說?！八麄儾荒芡滔氯魏螙|西?！比绻诙从龅狡渲幸粋€白洞，結(jié)果將是一個更大的黑洞，他補充說。好像從時間的早期看不見的微觀白洞的想法不夠狂野，羅維利和為多托進一步表明，這個宇宙中的一些白洞實際上可能早于大爆炸。他說，未來的研究將探討前一個宇宙中的這些白洞如何有助于解釋為什么時間只能在當(dāng)前宇宙中向前流動，而不是相反。

       很多現(xiàn)象都被提出作為白洞。通常選擇它們是因為它們是我們無法詳細解釋的神秘物體。伽瑪射線爆發(fā)，快速旋轉(zhuǎn)的脈沖星和黑洞已經(jīng)到了生命的盡頭。即便是大爆炸也被描述為白洞。但到目前為止，還沒有直接觀察到任何白洞，甚至他們的理論存在也引發(fā)了一些危險信號。似乎白洞被用作地標，直到更多的觀察或更好的理論出現(xiàn)。

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