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什么是白洞?


2015/12/4  编辑:admin 来源:本站整理   

白洞(white hole)是个假设的宇宙特性。 被视为相反于黑洞的天体。 黑洞表面让所有物质无从逃跑, 而白洞则是物质和能量的爆发, 因此任意一个物质都再也不能够进入白洞。

白洞有可能是解决处理广义相对论(general relativity)的方案之一。 此定律意味着如果就在宇宙中存就在着永恒的黑洞, 那么白洞应该也存就在。 白洞就是反转时间的黑洞, 具有重力, 所以它们会吸引物质, 但任意一个东西与白洞碰撞过程中是永远再也不能够到达白洞。



理论上如果搭乘宇宙飞船接近白洞时, 极有有可能会被足以毁掉宇宙飞船的巨大的能量所覆盖, 即便宇宙飞船能够承受伽玛射线, 光速本身就一定会让宇宙飞船放慢速度, 就像就在地球时空气阻力会让行驶的车辆减速一样。

即便宇宙飞船构造能不受能量发射的反应影响, 时空就在白洞周围会怪异扭曲现象;接近白洞会像上坡, 当您越动越慢, 所有请求需要的加速度却愈来愈大。 宇宙中并没有足够的能量让您进入白洞。

当然这是相当违反直觉的。 白洞的能量怎么会来自时空于本身?这就是为什么白洞不有可能存就在的理由之一。 有些理论认为白洞确有有可能存就在, 但也许和广义相对论所描述的不太一样。

因为白洞被称为与黑洞相反的天体, 白洞也可由引力奇点( Gravitational singularity )形成。 奇点是时空的一个极小的点, 就在这个小点重力场变成无限大 。 就在物理学中无限值通常是意味着理论有缺失不足之处, 因此量子力学和相对论对于奇点再也不能够详细说明也不足为奇了。

有可能的选择中项

很多白洞的现象已被提出。 而之所以被提出是因为那是我们我自己会一直不断再也不能够详细解释这奥秘物体。

伽玛射线(Gamma ray)暴裂、快速旋转的脉冲星(pulsars), 以及即将寿终的黑洞都被研究过了。 甚至大爆炸(the Big Bang)也被描述成是一个白洞。 纵然白洞存就在的理论引起一些疑问, 但到就在目前为止, 并无人直接观测到白洞 。 就在没有更多观察或更完整的理论出现之前, 白洞似乎只是作为一个标记。

大爆炸(大霹雳The Big Bang)是白洞正是此趋势明显例子之一。 就在我们我自己尚未确定宇宙的大小之前, 有些猜测宇宙是由比我们我自己所见还大的白洞产生的。 现就在我们我自己知道宇宙极有有可能是浩瀚无边的, 使得以往对白洞的解释几乎可以能够肯定是错误的。

理论的限制

什么是白洞?

白洞是一个特定类型的奇点(singularity):一个裸奇点(naked singularity)。 如同黑洞的奇点再也不能够直接观察, 因为逃逸速度(escape velocity)(有请求需要挣脱引力的速度)大于光速, 所以没有任意一个东西得以逃离。 黑洞奇点是由一个分隔我们我自己与黑洞的界面也就是事件视界 (event horizon)所保护着。 就在数学上, 当有了一个奇点, 时空便被破坏。 为了避免这个问题, 所以有事件视界的说法形成。

一个裸奇点是指没有事件视界(event horizon)的奇点。 根据记录广义相对论的可以说是原则, 宇宙不允许裸奇点的存就在。 这个想法被称为宇宙审查假说(cosmic censorship hypothesis)。 然而数值模拟以及现今量子引力理论暗示了裸奇点有存就在的有可能。

以量子力学来描述黑洞的性质会有个奇怪的现象是不包括重力的。 如果以时间倒带或快转观看黑洞, 它的行为完全一样也仍然是一个黑洞。 这点虽不是量子理论和相对论之间最重要的冲突, 但仍是两者显著的歧异。

白洞存就在最重要的限制是量度系统system制序的方法:熵(entropy)。 根据记录热力学定律, 宇宙的熵净值始终会一直不断增加。 熵可以能够局部下降;例如, 冷冻柜降低水的熵将其变成冰, 但冷冻柜的机器则释放大量的热, 所以熵的总合仍就在会一直不断地增加。

白洞降低了熵, 这正是白洞存就在的可以说是反证。 就在宇宙中的事物都依循着热力学定律(the laws of thermodynamics)。 尽管常有人宣称永动机(perpetual motion machines)和一些特殊事件并不符合热力学定律, 到就在目前为止, 还未观察到任意一个违反热力学定律的现象, 。

白洞的未来

白洞吸引了很多人, 也提供了平衡的概念。 白洞研究应将继续。 就以黑洞为例, 广义相对论的几个特点, 当初只是好奇的理论。 就在目前没有确切的证据证明白洞的存就在, 但或许就在这浩瀚复杂的宇宙中, 的确有白洞存就在的空间。

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