
白洞是理論上的宇宙區(qū)域,其功能與黑洞相反。存?zhèn)?圖片鳴謝:未來/亞當(dāng)·斯密)
(神秘的對被的黑洞雙的解成都外圍外圍上門外圍女全套(微信156-8194-*7106)成都真實(shí)可靠快速安排地球uux.cn)據(jù)美國太空網(wǎng)(黛西·多布里耶維奇):白洞是理論上的宇宙區(qū)域,其功能與黑洞相反。忽視就像沒有東西能逃出黑洞一樣,白洞胞胎也沒有東西能進(jìn)入白洞。存?zhèn)?br>長期以來,對被的黑洞雙的解白洞被認(rèn)為是忽視廣義相對論虛構(gòu)出來的,和它們的白洞胞胎塌縮的恒星兄弟黑洞來自同一個(gè)方程式。然而,存?zhèn)冏罱恍├碚摷议_始質(zhì)疑這些時(shí)空的對被的黑洞雙的解孿生漩渦是否是同一枚硬幣的兩面。
對于從遠(yuǎn)處觀看的忽視宇宙飛船人員來說,白洞看起來和黑洞一模一樣。白洞胞胎它有質(zhì)量。存?zhèn)兯赡軙D(zhuǎn)。對被的黑洞雙的解一圈塵埃和氣體可能聚集在事件視界周圍——將該物體與宇宙其余部分隔開的氣泡邊界。但是如果他們繼續(xù)觀察,船員們可能會目睹一個(gè)對黑洞來說不可能發(fā)生的事件——打嗝。“只有在事情發(fā)生的那一刻,你才能說,‘啊,這是一個(gè)白洞,’”法國物理理論中心的理論物理學(xué)家卡爾羅·羅威利說。
物理學(xué)家將白洞描述為黑洞的成都外圍外圍上門外圍女全套(微信156-8194-*7106)成都真實(shí)可靠快速安排“時(shí)間反轉(zhuǎn)”,這是一個(gè)黑洞倒放的視頻,就像彈跳的球是下落的球的時(shí)間反轉(zhuǎn)一樣。雖然黑洞的視界是一個(gè)不歸的球體,但白洞的視界是一個(gè)禁止進(jìn)入的邊界——時(shí)空最高級的俱樂部。沒有太空船會到達(dá)這個(gè)區(qū)域的邊緣。
白洞內(nèi)的物體可以離開并與外部世界相互作用,但由于沒有東西可以進(jìn)入,內(nèi)部與宇宙的過去隔絕了:任何外部事件都不會影響內(nèi)部。“不知何故,過去有一個(gè)奇點(diǎn)會影響外部世界的一切,這更令人不安,”黑洞先驅(qū)、華盛頓大學(xué)名譽(yù)教授詹姆斯·巴丁說。
理論上的雙胞胎
愛因斯坦的場方程在1915年像海嘯一樣襲擊了物理學(xué),理論家們?nèi)栽谡須埡 3嗣枋鋈f有引力,他的假設(shè)還帶來了一個(gè)關(guān)于現(xiàn)實(shí)本質(zhì)的顛覆性信息。不僅僅是一個(gè)僵硬的背景,空間和時(shí)間隨著恒星和行星的質(zhì)量一起彎曲和折疊。這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了一場競賽,旨在計(jì)算空間能從飄過其中的物質(zhì)中吸取多少虐待。
一年之內(nèi),物理學(xué)家和天文學(xué)家卡爾·史瓦西發(fā)現(xiàn)了愛因斯坦方程的第一個(gè)精確解,計(jì)算出時(shí)空是如何圍繞一個(gè)質(zhì)量球彎曲的。在他的答案中埋下了今天物理學(xué)家所稱的奇點(diǎn)的種子——一個(gè)縮小到無限密集點(diǎn)的球形質(zhì)量,將空間緊緊包裹在它周圍,以至于該區(qū)域與宇宙的其余部分分離。它形成了一個(gè)無人區(qū),其視界打破了因果之間的聯(lián)系。
黑洞通向哪里?
黑洞,最著名的奇點(diǎn),是扭曲到不存在出口的空間區(qū)域。外部宇宙可以影響黑洞視界的內(nèi)部,但內(nèi)部不能影響外部。
當(dāng)數(shù)學(xué)家馬丁·大衛(wèi)·克魯斯卡爾在1960年將施瓦茨希爾德的黑洞描述擴(kuò)展到時(shí)空的所有領(lǐng)域時(shí),他的新圖片包含了黑洞奇點(diǎn)的反映,盡管他當(dāng)時(shí)沒有意識到它的重要性。后來,隨著黑洞進(jìn)入日常用語,一個(gè)自然的術(shù)語出現(xiàn)在他們的理論雙胞胎中。
“人們花了40年來理解黑洞,直到最近人們才開始關(guān)注白洞,”羅維利說。

事件視界望遠(yuǎn)鏡是一個(gè)由八個(gè)地面射電望遠(yuǎn)鏡組成的行星級陣列,通過國際合作打造,捕捉到了這張M87星系中心超大質(zhì)量黑洞及其陰影的圖像。這里M87是在偏振光下觀察的。(圖片鳴謝:EHT協(xié)作)
專家解答的白洞常見問題
我們問了悉尼大學(xué)的天體物理學(xué)家Geraint Lewis一些關(guān)于白洞的問題。
杰蘭特·劉易斯天體物理學(xué)家
Geraint Lewis是悉尼大學(xué)的教授,他專門研究利用廣義相對論預(yù)測的引力透鏡現(xiàn)象來探索宇宙的結(jié)構(gòu)。
什么是白洞?
1916年,愛因斯坦的廣義相對論首次發(fā)表一年后,卡爾·史瓦西發(fā)明了該理論,白洞從該理論的解中出現(xiàn)。
史瓦西寫下了將宇宙中的黑洞描述為完全坍縮的物體的數(shù)學(xué)。他必須做出選擇,在廣義相對論中沒有任何東西規(guī)定時(shí)間流向。
你可以把時(shí)鐘指向這個(gè)特定的方向,這就給了你這張圖片,東西掉進(jìn)了黑洞。這就是引力吸引人的地方,但是你也可以選擇時(shí)間流動的相反方向,得到相反的效果。因此,除了黑洞,史瓦西的數(shù)學(xué)也通過翻轉(zhuǎn)時(shí)間運(yùn)作的方式給了我們一個(gè)白洞。
白洞和黑洞有什么不同?
從某種意義上來說,白洞是黑洞的反義詞。所以在黑洞里,你有一個(gè)強(qiáng)烈的引力場,把東西拉進(jìn)來,你有這個(gè)單向膜,叫做視界。你穿越了那個(gè)視界,然后你被捕獲,你無法逃離那個(gè)黑洞。引力已經(jīng)抓住了你,你的未來注定在黑洞的中心,無論你做什么。
現(xiàn)在一個(gè)白洞是它的反面。所以白洞幾乎就像反重力無休止地噴射物質(zhì)。對于白洞,你有一個(gè)事件視界,里面的東西穿過事件視界,被噴射到宇宙中,你實(shí)際上不能進(jìn)入白洞。
所以在黑洞里,你可以向內(nèi)通過,但不能向外通過。在白洞里,你可以向外通過,但不能向內(nèi)通過。
有證據(jù)證明白洞存在嗎?
答案是否定的,真的。我的意思是,有人猜測宇宙中一些奇怪的東西可能有白色的家的簽名。我們沒有什么可以指出的,就像我們可以指出一個(gè)黑洞說,'是的,這是一個(gè)白洞。'
也許這是因?yàn)槲覀儗^去和未來所做的選擇,也許未來的方向只有一個(gè)真正的選擇,這意味著我們只能有黑洞解決方案。一些科學(xué)家認(rèn)為,宇宙是不對稱的,我們看到了大爆炸的開始,我們面前有無限的未來,這意味著未來被寫入宇宙,它設(shè)定了單向的時(shí)間方向,這意味著只有黑洞解才能存在。因此,即使數(shù)學(xué)上有可能存在白洞,我們的宇宙是不對稱的這一事實(shí)意味著它們在物理上并沒有實(shí)現(xiàn)。
天文學(xué)家要尋找什么才能發(fā)現(xiàn)白洞?
人們認(rèn)為這將是一個(gè)地方,那里的東西會被噴射出大量的能量。像羅杰·彭羅斯這樣的科學(xué)家認(rèn)為,白洞就像另一個(gè)宇宙中黑洞的出口。所以物質(zhì)會掉進(jìn)一個(gè)宇宙的黑洞,然后通過一個(gè)白洞被噴射到另一個(gè)宇宙。
因此,人們一直在尋找能量似乎流入宇宙的地方,但有什么東西具有白洞的獨(dú)特標(biāo)志,那里沒有什么確定的東西。
你相信白洞存在嗎?
我敢打賭,在我們的宇宙中,我們沒有白洞。
我喜歡相對論中一些更奇特的東西。所以我仍然為時(shí)間扭曲和扭曲驅(qū)動以及一些理論上可能但不可能實(shí)現(xiàn)的事情祈禱。所以我有一點(diǎn)點(diǎn)希望白洞能夠存在,但是在我內(nèi)心深處,我認(rèn)為也許它們不存在。
為什么白洞可能不存在
雖然廣義相對論在理論上描述了白洞,但沒有人知道白洞實(shí)際上是如何形成的。當(dāng)一顆恒星坍縮成一個(gè)微小的體積時(shí),黑洞封閉了它的空間,但倒放這段視頻沒有物理意義。一個(gè)事件視界爆炸成一個(gè)功能恒星看起來有點(diǎn)像一個(gè)正在整理自己的雞蛋——這違反了要求宇宙隨著時(shí)間變得更加混亂的統(tǒng)計(jì)定律。
即使大白洞真的形成了,它們也不會停留太久。任何向外的物質(zhì)都會與軌道上的物質(zhì)發(fā)生碰撞,這個(gè)系統(tǒng)就會坍縮成一個(gè)黑洞。紐約巴德學(xué)院的理論物理學(xué)家哈爾·哈格德說:“我認(rèn)為,一個(gè)長壽的白洞是不太可能的。”
為什么白洞可能存在
有一段時(shí)間,白洞似乎和蟲洞有著同樣的命運(yùn)——數(shù)學(xué)上允許的時(shí)空扭曲可能被現(xiàn)實(shí)所禁止。但是最近幾年,一些物理學(xué)家把白洞帶了回來,試圖把它們更黑暗的兄弟姐妹從不體面的死亡中拯救出來。
自從斯蒂芬·霍金在20世紀(jì)70年代意識到黑洞會泄漏能量以來,物理學(xué)家們就一直在爭論這些實(shí)體是如何可能萎縮和死亡的。許多人會問,如果黑洞蒸發(fā)掉了,它所吞噬的一切的內(nèi)部記錄會發(fā)生什么變化?廣義相對論不會泄露信息,量子力學(xué)禁止刪除。
“黑洞是如何死亡的?我們不知道。白洞是如何誕生的?也許白洞是黑洞的死亡,”羅維利說。“這兩個(gè)問題很好地結(jié)合在一起,但你必須在從一個(gè)問題到另一個(gè)問題的過程中違反廣義相對論方程。”
羅維利是量子環(huán)引力的創(chuàng)始人,這是一個(gè)不完整的嘗試,試圖通過將空間本身描述為由樂高式粒子建造而超越廣義相對論。在這一框架工具的指導(dǎo)下,他和其他人描述了一個(gè)場景,其中黑洞變得如此之小,以至于它不再遵守恒星和臺球的常識性規(guī)則。在粒子層面上,量子隨機(jī)性占據(jù)上風(fēng),黑洞可能會轉(zhuǎn)變?yōu)榘锥础?br>根據(jù)Haggard的說法,這樣一個(gè)微克大小的白洞,質(zhì)量類似于人類的頭發(fā),不會有其黑洞祖先的引力戲劇,但會隱藏一個(gè)洞穴般的內(nèi)部,包含它在前世吞下的一切信息。由于太小,無法吸引軌道物質(zhì),白洞可能會保持足夠穩(wěn)定,最終吐出其前身積累的所有信息。
在恒星燃盡、黑洞枯萎之后,白洞終有一天會主宰宇宙。Haggard推測,任何觀察者都可以很容易地發(fā)現(xiàn)這些物體是相對較大的粒子,但那些日子是目前宇宙年齡的無數(shù)萬億倍。“這是我在物理學(xué)界見過的最瘋狂的時(shí)間尺度,”哈格德說。
終極白洞
或者,白洞的余波可能到處都存在。對于黑洞物理學(xué)家來說,大爆炸的物質(zhì)和能量看起來像潛在的白洞行為。哈格德說:“這兩種情況下的幾何形狀非常相似。”。"甚至有時(shí)數(shù)學(xué)上完全相同."
宇宙學(xué)家稱這張圖片為“大反彈”,一些人在宇宙最早的可觀測光中尋找特有的白洞特征。羅維利還想知道劇烈的射電爆發(fā)是否代表了大爆炸遺留下來的理論上的迷你黑洞的叫聲,因?yàn)樗鼈冊缙谶^渡到了白洞(盡管這種解釋似乎越來越不可能)。
宇宙可能不會把自己扭曲成廣義相對論允許的所有形狀,但是哈格德認(rèn)為物理學(xué)家應(yīng)該一直跟蹤這個(gè)兔子洞直到最后。“你為什么不調(diào)查它們(白洞)是否有有趣的后果,”他說。“這些后果可能不是你所期望的,但忽視它們是魯莽的。”
作者:時(shí)尚


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