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黑洞是宇宙中最奇特的结构之一,它广袤而神秘,其中的奇点更是无视物理规律的存在。人们认为黑洞能掌控生命,宇宙乃至世间万物的秘密……然而,这个假想中的黑洞的反面也许会更加神奇!白洞其实早已为人所知,而今天我们要回答的是一个更为奇特的问题,白洞是怎样工作的?你是数据党吗?你总是充满好奇心吗?
一起来探索更多神奇的内容吧!黑洞有强大的引力,包括光在内的任何物质都不能从中逃逸,而白洞在理论上与黑洞是截然相反的,任何物质都不能进入其中。他们是互为对立的两种现象。这也意味着,白洞能将物质以难以置信的速度弹射出去,而不是像黑洞一样将物质吸引进来撕碎。据推测,黑洞和白洞可能是同一物体生命周期中的两个不同阶段。然而这种推论有一些问题无法解释,其中最大的问题就是没人能明白黑洞是怎样自发地,甚至是缓慢地转化成白洞的。
尽管如此,这一假想也解决了某些问题,主要是黑洞信息悖论。热力学第一定律告诉我们能量不能被创造或毁灭,因此成为了黑洞奇点一部分的物质的命运长期以来一直是宇宙中最大的谜团之一:在不违背物理规律的情况下,这些物质都去了哪?如果一个黑洞真的以某种方式转变成了白洞,那么很简单,这些物质会被弹出去,重新回到宇宙中。关于白洞的存在如何解决这一问题还有其他的种种想法。如果黑洞不能真正变形为白洞,那么它们可能位于时空隧道的另一头。
有一个著名的理论认为黑洞可能是通向宇宙其他部分甚至全新宇宙的通道……如果这一理论属实,那么白洞可能位于隧道的“另一端”;如果你能穿越黑洞而不死亡,也许醒来的时候你会发现自己身处白洞。不幸的是,由于重力和辐射,以及任何这样的通道都可能在你进入的瞬间就立即坍塌……这几乎是个无法验证的理论。
尽管如此,当我们以这种方式思考爱因斯坦-罗森桥(即“虫洞”)以何种形式存在时,白洞仍然能够提供部分解答。正如白洞一样,虫洞也在数学形式上很有意义,但我们至今还未证明或实际观测到它们。观测的难点在于,虫洞与白洞的寿命都可能非常短,尤其是白洞。许多科学家相信,一旦白洞喷射出其核心处所收集到的所有质量,他们就会蒸发。如果是这样的话,那么即使有一个白洞出现在距离我们100光年远的地方,我们在其出现后一百年才能知道它的存在,但届时这一白洞很可能已经消失了。
这是一个极为复杂的宇宙学难题,然而支持白洞存在的证据也行已经被我们找到了。一些人认为2006年探测到的伽马射线暴060614可能就是来源于一个白洞。通常来说,我们认为像这样的伽马射线会来自遥远的超新星,但是我们并没有探测到这样的一颗超新星来解释这次特定爆发的起源。虽然这是一个十分小众的理论,但是如果它被证实是正确的,这将意味着我们已经在数年前找到了白洞存在的证据,只不过是我们并不理解当时所观察到的现象本质罢了。
在其他的领域里,有关白洞的理论为其他的一些大谜团提供了答案。暗物质与暗能量组成了宇宙万物中的绝大多数;仅有大约5%物质是可被观测到的,这其中就包含了所有的星系、恒星、行星、小行星、卫星以及生命等等。除此以外,暗物质占据了宇宙总体的四分之一,其余的部分则都是暗能量。我们仅仅知道通过观察暗物质与一般物质的相互作用知道了它的存在。这一点值得肯定,但是它真正源于何处呢?
物理学家卡洛·罗威利(Carlo Rovelli)和弗朗西斯卡·维克托(FrancescaVidotto)首次提出了一个可能的解答:白洞。假如白洞非常非常微小——就像在亚原子中似的,它们就可以由于自身的排斥性与我们已知的粒子发生反弹,从而释放出暗物质,间接地形成了我们所生活的整个宇宙。但是白洞的存在依然是一个令人难以相信的困惑之处,还有许多的科学家认为白洞并不存在。反对这些人的最重要的标志就是每个白洞都必有的“裸奇点”,这是一个没有事件视界环绕的奇点,因此它是可见的。
标准的奇点是足够奇异且复杂的,大多是因为我们无法确认奇点的真实面目,因为即便是光也无法从黑洞中逃脱出来的......但裸奇点将它本身提升到了另外一个层次,一些学者他们争论认为物理学上裸奇点也是有可能存在的,而另一派学者则认为这根本是子虚乌有的。
同时基于“宇宙审视假说”——该理论认为,因为我们目前尚未理解的一些物理学原理,裸奇点无法存在。
如果裸奇点真的存在,这也将推翻我们的现有定论,在某些程度上将迫使我们不得不去接受实际上并不理解我们所生活的宇宙。
当前有一件铁板钉钉的事,是即便裸奇点是真实存在的,我们也无法发现它们。
另一个重要的问题是基于白洞的前景理论来说,它们会消耗熵的总量......
但我们都知道的是(多亏热力学第二定律)熵(有效无效能量测量法)的总量会随着宇宙时间的推移而不断增长。
或许白洞和黑洞之间存在着某种宇宙间的平衡艺术——我们都知晓黑洞会增加熵——但截止目前,我们无法解释白洞对于宇宙的影响。
但,最终,对于某些人来说,解决所有问题的方法在于并非是将白洞视做宇宙的开始,而是将它作为我们宇宙中某种已然存在的事物。
当前有无数关于大爆炸的理论,它是什么样的,它是如何发生的或是将它想象成一个强大到能推进今日仍在发生的宇宙膨胀的白洞,同时又是宇宙起源论的又一层面;同时也是万物起源论的另一种可能性。
如果这个特别假设的白洞一旦关闭,那么接下来会发生什么将完全会是另外一个问题!但无论如何,这些备受争议的天体带来了众多的谜题。
它们是一种假设的互斥结构,个体可以比一个原子小,也可以大到一个原子就能创造出整个宇宙。