未经证实的特殊天体:白洞真的存在吗?
第三,黑洞与白洞的相互转化是宇宙演化最根本、最重要的动力根源。它们两者的存在和转化,是“吸引和排斥这一个古老的两极对立”的生动体现,是万物变化最深层次的总根源。
科学家对白洞并无实质发现
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。
白洞究竟是真的吗?
科学家们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,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。
白洞的形成之谜
关于白洞是怎样形成的,当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。
白洞理论
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,而宇宙年龄当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。传统的黑洞理论认为,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。
白洞示意图
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1066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。
当前,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。
白洞怎么形成的?
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,白洞学说当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。
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