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天文知识:什么是白洞?

2022-02-26 13:37 作者:江南拱桥夜  | 我要投稿

宇宙,是人类已知空间的总称,也是所有物质和时空的总和,人类的全部文化和全部记忆,都在这片时空中,在宇宙之外存在什么,或许是人类永远无法解释的难题。在无穷的宇宙中,存在无法计数的天体。当这些行星在宇宙中的分布也存在一定的规律。 

通常情况下,以恒星为引力源的恒星星系,是宇宙中最常见的天体系统,我们可以简单把天体系统分类为行星和卫星组成的地月系,行星和恒星组成的太阳系,以及被大型引力源(通常是黑洞)吸引的无数恒星系统组成的银河系,由无数银河系这样大型星系组成的总星系,总星系远远不是尽头,还存在更加宏观的超星系团以及宇宙长城,这些巨型宇宙结构,通常要用数亿光年来计算。

简单总结,我们就可以发现引力在宇宙中起到了至关重要的作用,爱因斯坦的相对论指出,引力并不是一种传统意义上的力,而是质量对时空的影响,也就是时空弯曲,一个物体存在于宇宙空间中,对空间的影响就是以引力的形式体现出来的。

较小的天体在被较大天体吸引,逐渐向着引力场中心运动时,也会产生一定的惯性,两种力相互抵消,一个简单的天体系统就形成了,地球和月球就是一个很好的例子,当对于行星和恒星的形成,还存在不少的问题等待科学家解决。而在恒星死亡后,会根据不同的质量产生变化,质量较高的恒星就会变成黑洞或者中子星。

爱因斯坦的广义相对论预言了“黑洞”的存在,这种神奇的天体直到今天仍然困扰着科学家,黑洞强大的引力就像是一个无敌的深渊,不断的吞噬周围的天体变得更大,在宇宙中可能存在超乎我们想象的巨大黑洞,比如正在吸引着银河系的“巨引源”。

其实在广义相对论中,不仅仅预言了黑洞,还有一种更加特殊的天体,和黑洞完全相反的白洞,如果说黑洞吸收所有的物质和能量,是宇宙中死亡的化身,那么白洞的存在就是宇宙中生命的化身,这种天体只会不断的释放物质,任何外在的力和能量都无法进入白洞的内部,可以说它的性质和黑洞正好相反。

1916年,计算出了爱因斯坦的场方程,得到了一个神奇的答案,这个答案证明如果一个形状为对称球形的星体,真实半径小于一定数值后,就会发生神奇的现象,这个数值被称为史瓦西半径,一旦达到要求后,在这个星体的周围会产生一个视界,任何物质进入这个界面后,就无法逃脱。如今人类已经利用各自方法,证明了黑洞的存在。

“白洞”,和黑洞十分相似,但是又完全相反,它和黑洞一样,都是宇宙中的强引力源,白洞的外部引力特征和黑洞完全一样,任何物质都会被它强大的引力吸引,在白洞周围,因为强大的引力效应,时间和空间都会产生一定的扭曲。

但是当物质被吸引到白洞附近时,并不是掉进了“无底深渊”,而是聚集在白洞的“视界”范围外,逐渐形成一个物质层,没有任何物质可以进入白洞“视界”范围内,黑洞的视界范围是只能进不能出,而白洞的视界范围是只能出不能进。

“视界范围”其实就是黑洞的边界,如果白洞真实存在,那么因为它强大的引力,也应该存在一个类似的视界范围,但是白洞不会吞噬任何物体,而是从内部不断地向外喷射各种物质。

黑洞是宇宙中的深渊,那么白洞就像是宇宙的“喷泉”,科学家认为,黑洞内部可能和其他的宇宙相互连接在一起,在另一个宇宙中我们的黑洞就变成了白洞,不断地向另外一个宇宙喷射各种物质,在黑洞和白洞之间,存在一个通路,黑洞和白洞间的通路,也有个专有名词,叫做“灰道”(虫洞别名硅洞”)

科学家可以根据一些恒星的轨道异常来寻找黑洞的位置,间接的判断出黑洞的质量,但是对于白洞,仍然一筹莫展,一些科学家认为白洞存在,一些科学家认为白洞并不存在,从理论上来说,白洞有存在的可能,但是目前的白洞只是一个数学模型。

一些科学家认为,白洞的存在可以解释一些人类还无法解释的宇宙现象,甚至“类星体”的本质可能就是白洞,因为白洞会不断的吸引物质聚集在一起,而宇宙中最多的元素就是氢元素,所以类星体会表现出类似于恒星的特征。

白洞的引力十分强大,被吸引到白洞附近的物质会不断挤压,粒子会在高温高压的状态下高速运动,不同的粒子高速碰撞挤压,就有可能释放出巨大的能量,如果白洞存在,就可以解释宇宙中的不明射电源现象。

十分有趣的是,白洞和黑洞原本的颜色我们并不清楚,因为黑洞的引力让光线都无法逃脱,我们在观察时什么都看不到,自然就是黑色的。而白洞的视界和黑洞相反,接近白洞的光线会被反射开,才会呈现出刺目的白色。而真正上黑洞和白洞的颜色是人类无法想象的。

目前的主流观点认为,白洞的形成和黑洞有关,又或者是在宇宙大爆炸之初因为物质不均匀产生的超密物质,在宇宙中等待了100亿年才爆发。类似的观点还有原生黑洞,这样在宇宙大爆炸之初就产生的高能天体可以解释为什么宇宙的历史只有138亿年,却形成了大量难以想象的巨引源。

人类面对宇宙还太多的未知,毕竟地球在宇宙的天体中并不特殊,除了存在生命之外,地球只是一个普普通通的岩石行星,并且因为地球的环境稳定,宇宙大部分环境对于人类来说都是无法生存的。

白洞目前没有被证实确实存在,但是白洞却可以解释为什么宇宙中有大量的射线,在宇宙空间中几乎无时无刻都在传递着大量的辐射,这些辐射从何而来?一直都是让人疑惑的谜团。

但是白洞的出现可以解释这些问题,因为白洞在不断你的喷神物质和能量,这些物质在被白洞从视界喷出后,会和被白洞引力吸引形成的物质层发生碰撞,释放出大量的射线和辐射,这也就可以解释为什么宇宙中总是充斥着大量的辐射。

如果以白洞为内核形成了类星体,那么白洞在在不断喷射物质的过程中,必然会导致质量的不断流失,毕竟能量守恒,白洞不可能凭空制造出物质,那么白洞中无穷无尽的物质从何而来?

时空虫洞也是理论物理中的模型,在黑洞这样的高能天体中,因为强大的引力让时空高度弯曲,产生了可以跨越空间的虫洞。因此有观点认为,在白洞的内部,可能存在一个虫洞,和其他平行宇宙的黑洞相互链接。

黑洞不断吸收物质,而这些物质被白洞喷洒而出。虽然现在人类对白洞的了解很少,甚至不确定白洞是否存在,但是在未来,人类肯定可以找到更多和白洞有关的证据!

当然,目前有关于白洞的秘密都还只是猜想,谁也不知道究竟宇宙中白洞真正的存在什么样的问题,但是一切伟大的科学结论在早期总是伴随着各种的猜想,对于宇宙这个神秘的存在更是应该如此,科学就是不断推翻先前理论的过程。

 


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