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白洞,是時間呈現反轉的黑洞,進入黑洞的物質,最後應會從白洞出來,出現在另外一個宇宙,白洞是廣義相對論所預言的一種特殊星體,是與黑洞相反的天體,是大引力球對稱天體的史瓦西解的一部分.白洞僅僅是理論預言的天體,到現在還沒有任何證據表明白洞的存在。

1 白洞 -概述

白洞白洞
白洞,是時間呈現反轉的黑洞,進入黑洞的物質,最後應會從白洞出來,出現在另外一個宇宙,由於具有和「黑」洞完全相反的性質,所以叫做「白」洞,它有一個封閉的邊界,聚集在白洞內部的物質,只可以向外運動,而不能向內部運動,目前天文學家已經實際找到黑洞,但白洞並未真正發現,還只是個理論上的名詞。

2 白洞 -名稱起源

黑洞就像宇宙中的一個無底深淵,物質一旦掉進去,就再也逃不出來。白洞是理論上預言的一種天體。其性質與黑洞正相反。白洞有一個封閉的邊界,與黑洞不同的是,白洞內部的物質(包括輻射)可以經過邊界發射到外面去,而邊界外的物質卻不能落到白洞裡面來。因此白洞像一個噴泉,不斷向外噴射物質(能量)。

白洞學說在天文學上主要用來解釋一些高能現象。白洞是否存在,尚無觀測證據。有人認為白洞並不存在。因為白洞外部的時空性質與黑洞一樣,白洞可以把它周圍的物質吸積到邊界上形成物質層。只要有足夠多的物質,引力坍縮就會發生,導致形成黑洞。另外按照目前的理論,大質量恆星演化到晚期可能經坍縮而形成黑洞;但並不知道有什麼過程會導致形成白洞,如果白洞存在,則可能是宇宙大爆炸時殘留下來的。

3 白洞 -觀點提出

白洞黑洞---蟲洞---白洞A
20世紀60年代以來,由於空間探測技術在天文觀測中的廣泛應用,人們陸陸續續發現了許多高能天體物理現象,例如宇宙X射線爆發、宇宙γ射線爆發、超新星爆發、星系核的活動和爆發以及類星體、脈衝星,等等。科學家們提出了各種各樣的理論模型。前蘇聯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。白洞概念就這樣問世了。


60年代的蘇聯科學家開始提出白洞的概念,科學家做了很多工作,但這概念不像黑洞這麼通行,看來白洞似乎更虛幻了。問題是我們已經對引力場較為熟悉,從恆星、星系演化為黑洞有數理可循,但白洞靠什麼來觸發,目前卻依然茫然無緒。無論如何宇宙至少觸發過一次,所以白洞的研究顯然與宇宙起源的研究更有密切的關係,因而白洞學說通常與宇宙學及結合起來。人們努力的方向不在於黑白洞相對的哲學辯論,而在於它的物理機制問題。從現有狀態去推求終末,總容易些,相反的從現有狀態去探索原始,難免茫無頭緒。
 

1970年捷爾明便提出它們存於類星體,劇烈活動的星系中的可能性。相對論和宇宙論學者早已明白此學說的可能性,只是這與一般正統的宇宙觀不同,較不易獲得承認。某些理論認為,由於宇宙物體的激烈運動,或者星系一部噴出的高能小物體,它們遵守著克卜勒軌道運動。這是一種高度理想化的推測,亦即一個地方有幾個白洞,在星系核心互相旋轉,偶然噴出滿天星斗。噴出的白洞演化成新星系。而從星系團的照片中可觀察到一系列的星系由物質連接起來。這顯示它們是由一連串劇烈噴射所形成的.照此來說,白洞可能會像阿米巴原蟲一樣分裂生殖,由分裂而形成星系。然而這又和目前的理論相違背。

1975年奈理卡在論述了許多使天文學家感覺困擾的問題和白洞的數學連繫,這是相關重要的,在噴發中白洞存在的前提下。外部觀測者可以探測到藍移所致的不同輻射源的頻譜。大爆發的初期狀態所遵循的愛因斯坦宇宙論方程式同樣可施於探索星系規模膨脹系統的未爆核狀態,但奈理卡使用了方程式時結合了過程的物理項。白洞向外爆發的時間極短,這一瞬的過程當然很難說明,但白洞所產生的電磁輻射是可計算的。觀測到的爆炸光譜的最大特徵,是最初以高能輻射為主體,不久就顯示出低能輻射。

4 白洞 -是否存在

白洞蟲洞
「白洞」還只是個理論名詞,科學家並未實際發現,在技術上要發現黑洞,甚至超巨質量黑洞,都比發現白洞要容易的多,也許每一個黑洞都有一個對應的白洞!但我們並不確定是否所有的超巨質量「洞」都是「黑」洞,也不確定白洞與黑洞是否應成對出現。但就重力的觀點來看,在遠距離觀察時兩者的特性則是相同的。

當人們有了很複雜的數學工具來分析這些相關方程式,他們發現了更多,。在這個簡單的情形下時空結構必須具備時間反演對稱性,這意味著如果你讓時間倒流,所有一切都應該沒什麼兩樣。因此如果在未來某個時刻光只能進不能出,那過去一定有個時刻光只能出不能進。這看上去就像是黑洞的反轉,因此人們稱之為白洞,雖然它只是黑洞在過去的一個延伸,時間在白洞裡面是存在的,但既然你不能進去,那你只有出生在裡面才能知道了。

但在現實中,白洞可能並不存在,因為真實的黑洞要比這個廣義相對論的簡單解所描述的要複雜得多。他們並不是在過去就一直存在,而是在某個時間恆星坍塌后所形成的。這就破壞了時間反演對稱性,因此如果你順著倒流的時光往前看,你將看不到這個解中所描述的白洞,而是看到黑洞變回坍塌中的恆星。

5 白洞 -與黑洞關係

1、白洞與黑洞是相輔相成的,是對立統一的。從廣義相對論演繹得出的一種演化模式,把宇宙假設為從原始火球的大爆炸中誕生,接著便膨脹,脹到最大,再轉變成坍縮,縮到最小;爾後又發生第二次爆炸及其脹、縮過程;如此循環反覆。對此模式,可否把每次爆炸的原始火球看作為一個原始白洞,而它是上一次坍縮過程的終止黑洞瞬即轉化來的。起始點和終止點就是這白洞和黑洞的中心奇點。」這段論述包含了深刻的辯證邏輯思想。

2、黑洞是宇宙間吸引的一種極端現象和形式,它的直接結果是「大坍縮」,與之相反,白洞則是宇宙間排斥的一種極端現象和形式,它的直接結果是「大爆炸」或「大膨脹」。兩者缺一不可,緊密相聯,相輔相成,相互轉化,對立統一。

3、黑洞與白洞是通過某種「極變機制」(蟲眼機制等)相互轉化的,由於這種相互轉化的存在,使得量子階梯中的所有物質現象得以產生、發展和消亡。在這個過程中,既沒有一成不變的永恆事物,也沒有隻出現一次就永遠絕滅的東西。產生了的東西會消亡,消亡了的東西又會產生,如此循環不止。

4、黑洞與白洞的相互轉化是宇宙演化最根本、最重要的動力根源。它們兩者的存在和轉化,是「吸引和排斥這一個古老的兩極對立」的生動體現,是萬物變化最深層次的總根源。

5、白洞也有一個與黑洞類似的封閉的邊界,但與黑洞不同的是,白洞內部的物質和各種輻射只能經邊界向邊界外部運動,而白洞外部的物質和輻射卻不能進入其內部。形象地說,白洞好像一個不斷向外噴射物質和能量的源泉,它向外界提供物質和能量,卻不吸收外部的物質和能量。

6 白洞 -天體特徵

白洞 
白洞

白洞是一個物質只出不進的天體,但是對於外部區域來說,白洞也是一個強引力源。它能把周圍的塵埃、氣體和各種輻射不斷地吸引到它的邊界上來,只不過這些物質並不能進入白洞的內部,只能在邊界外形成一個包圍白洞的物質層。

白洞內部,中心奇點附近所聚集的物質是一種超高密態的物質,其中包含各種基本粒子,甚至引力子,並且還聚集著極其巨大的能量。起初,這些物質是處於某種平衡狀態,但它們具有向外膨脹的趨勢。當由於某種原因引起膨脹時,物質密度就會在膨脹過程中不斷降低。降低到某一程度,就會引起粒子的衰變過程,從而將各種高能粒子、光子、中微子等發射出來。

從白洞內部發射出來的物質都具有很高的速度,而被白洞吸引到其邊界上的物質也具有很高的速度。不難想象,這進進出出,又都是高速度,它們在白洞邊界上的碰撞該有多麼猛烈。隨著猛烈的碰撞,必然就會有異常巨大的能量釋放出來。

白洞與黑洞類似,它也有一個封閉的邊界。聚集在白洞內部的物質,只可以向外運動,而不能向內部運動。因此白洞可以向外部區域提供物質和能量,但不能吸收外部區域的任何物質和輻射。白洞是一個強引力源,其外部引力性質與黑洞相同。白洞可以把它周圍的物質吸積到邊界上形成物質層。"白洞"學說主要用來解釋一些高能天體現象。叫白洞現象。

有人認為類星體的核心就可能是一個白洞。當白洞內中心點附近所聚集的超密態物質向外噴射時,就會同它周圍的物質發生猛烈碰撞,而釋放出巨大的能量。因此有些X射線、宇宙線、射電爆發、射電雙源等現象,可能與白洞的這種效應有關。白洞目前還只是一種理論模型,尚未被觀測所證實。

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