寻找白洞:现代天文学的巨大挑战

什么是白洞

大多数人对黑洞的概念都有一个基本概念:时空结构的一种异常扭曲,它会永远吞噬任何愚蠢到接近其附近的物质。黑洞不可抗拒的引力是如此之大,以至于连光都无法释放,使得这些宇宙现象完全无法被照亮,只能通过它们对附近物质的影响来观察。在这种情况下,科学家们正在寻找 白洞.

在这篇文章中,我们将告诉您有关搜索白洞以及已知的一切您需要了解的一切。

什么是白洞以及它是如何形成的?

白洞

准确预测黑洞存在的科学理论也假设白洞的存在,而白洞本质上是黑洞的对立面。这 黑洞 对物质和能量有着贪得无厌的胃口,而白洞(理论上) 它们不断向宇宙发射能量。人们相信,就像没有任何东西可以逃脱黑洞的魔掌一样,没有任何东西能够进入白洞。

简单地说,白洞可以被视为一个随时间逆转的黑洞。白洞与黑洞具有某些共同特征,包括质量、角动量或“自旋”和电荷。

就像黑洞一样, 白洞有质量并且有能力吸引物质,至少在最初是这样。 然而,物质和光与这两种宇宙现象的事件视界相互作用的方式存在根本区别。虽然穿过黑洞事件视界的物体无法到达白洞的“反事件视界”,但接近白洞反事件视界的物质有可能被强力喷射。

黑洞和白洞的区别

黑洞

黑洞和白洞的主要区别在于它们的形成方式。 J.罗伯特·奥本海默和他的团队进行的研究让我们了解到,当一颗大质量恒星通过燃烧核燃料达到生命终点时,它会遭受引力坍缩。这种塌陷导致外层 恒星在超新星爆炸中破碎,而核心塌陷并形成黑洞。

在假设的情况下,无法忍受的痛苦可以逆转,违背所有因果关系原则,它不会像克鲁斯卡尔或诺维科夫的数学模型假设的那样表现为白洞。相反,这种宇宙倒带机制只会将我们带回一颗垂死的恒星。

据我们目前所知, 宇宙中没有已知的物理过程可以产生白洞。

相对论和白洞

黑洞和白洞的区别

白洞的预测是广义相对论的直接结果。在深入研究白洞这个话题之前,我们必须首先考虑阿尔伯特·爱因斯坦的引力理论、广义相对论的巨大贡献。

爱因斯坦开创性的引力理论,即广义相对论,于 1915 年首次亮相,引起了物理学家的轰动。在此之前,艾萨克·牛顿对引力的描述一直是主要的解释,它在较小的尺度上有效,但在面对更大规模的物理复杂性时却始终表现不佳。

爱因斯坦和牛顿对引力的理解之间的主要区别在于他们对空间和时间作用的概念化。虽然牛顿将它们视为宇宙事件展开的背景, 广义相对论提出,“时空”是一个积极参与塑造宇宙叙事的动态实体。

这种现象背后的原因植根于广义相对论原理,广义相对论提出,当一个有质量的物体在时空中停止时,它会引起时空本身结构的扭曲。这种扭曲的大小与物体的质量成正比,重力正是从这种扭曲中产生的。这就是为什么太阳的引力比地球的引力更强。太阳对时空的扭曲更加明显。最后, 这种扭曲充当能量和物质的指南,决定它们在空间领域内的运动。

白洞和多元宇宙理论

如果确实存在由多个宇宙组成的多元宇宙,那么我们的宇宙中缺乏白洞表明宇宙可能仅由白洞组成,而黑洞完全不存在。

造成这种现象的原因可能是由于时间在多元宇宙的每个单独宇宙中作为单向系统运行。在我们自己的宇宙中, 时间排他性地前进,未来无限,从而阻止了白洞的形成。 相反,在平行多元宇宙中,时间完全相反,具有无限的过去,因此禁止黑洞的存在,但允许白洞的存在。

我们能观察到白洞吗?

理论物理学家卡洛·罗维利表示,弥漫在宇宙中的神秘暗物质可能起源于白洞。通过计算,罗维利确定,每10.000立方公里内有一个小白洞,其明显小于质子,重量仅为百万分之一克,相当于12厘米人类头发的质量,可以解释暗粒子的存在。这些不发射辐射的不可见白洞由于其尺寸极小而无法被探测到。罗维利解释说,如果质子与其中一个白洞相撞,它只会弹开,因为 他们没有能力消费任何东西。

我希望通过这些信息您可以更多地了解白洞的可能存在及其特征。


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