定义
白洞是广义相对论所预言的一种性质,正好与黑洞相反的特殊天体。白洞是一个强引力源,其外部引力性质均与黑洞相同,白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞理论主要可用来解释一些高能天体现象。
白洞目前还仅是一种理论模型,但尚未被观测所证实。按照白洞理论,白洞和黑洞相似,也有一个封闭的边界。聚集在白洞内的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向运动。因此这种天体外面的物质不能进入。
起源
黑洞吞噬大量物质,在黑洞中被旋转揉搓挤压沉降,变成非常非常致密的小小球形体。在此过程中黑洞就会向太空中喷发出大量x射线和伽马射线。
被揉搓挤压的物质小球,经黑洞旋转到宇宙的某个地方抛了出来,这个地方就叫“白洞”。物质不灭定律和能量守恒就是这样不断衍生。
白洞学说出现已有一段时间,1970年捷尔明便提出它们存于类星体,剧烈活动的星系中的可能性。相对论和宇宙论学者早已明白此学说的可能性,只是这与一般正统的宇宙观不同,较不易获得承认。某些理论认为,由于宇宙物体的激烈运动,或者星系一部喷出的高能小物体,它们遵守着克卜勒轨道运动。
这是一种高度理想化的推测,亦即一个地方有几个白洞,在星系核心互相旋转,偶然喷出满天星斗。喷出的白洞演化成新星系。
而从星系团的照片中可观察到一系列的星系由物质连接起来。这显示它们是由一连串剧烈喷射所形成的.照此来说,白洞可能会像阿米巴原虫一样分裂生殖,由分裂而形成星系,进而形成星域。然而这又和当前的理论相违背。
喷发
有关于白洞的信息,目前并不多.所以我们对白洞的喷发并不十分了解。白洞的喷口的来历并不清楚,一如大爆发原因不明。奈里卡在1975年论述了许多使天文学家感觉困扰的问题和白洞的数学连系,这是相关重要的。在喷发中白洞存在的前提下,外部观测者可以探测到蓝移所致的不同辐射源的频谱。
大爆发的初期状态所遵循的爱因斯坦宇宙论方程式同样可施于探索星系规模膨胀系统的未爆核状态,但奈理卡使用了方程式时结合了过程的物理项,白洞向外爆发的时间极短,这一瞬的过程当然很难说明,但白洞所产生的电磁辐射市可计算的。观测到的爆炸光谱的最大特征,是最初以高能辐射为主体,不久就显示出低能辐射。
辐射若是由白洞产生,这现像就很自然了辐射能愈高,蓝移也愈大,所以最初可见光也都移到紫外区了。他还计算了银河系中偶然的小规模爆发现象,说明了银河内小白洞随时爆发的可能性。
例如短期间活动的银河内X-ray,剧烈的最高能量最先到达,其后能量下降,整体按幕函数递减在光谱中显示出来。这和白洞理论计算是一致的。各X-ray之间,光谱不尽相同,不过这差异可从白洞对自己产生的电磁辐射产生畸变说明。
因为白洞内产生的辐射可能有黑体辐射(微波以下噪音),自由—自由辐射(带电粒子间相互作用产生)。同步辐射(带电粒子在强磁中通过而产生)等不同形态。人造卫星偶然观测到的突发r射线,可以白洞影响说:宙射线背景高能粒子的生成,也可以认定是白洞喷发的物体。
高能天体
既然白洞概念是在解释高能天体物理现象时提出来的,那么白洞与高能天体究竟存在什么联系呢?
白洞是一个物质只出不进的天体,但是,对于外部区域来说,白洞也是一个强引力源。它能把周围的尘埃、气体和各种辐射不断地吸引到它的边界上来,只不过这些物质并不能进入白洞的内部,只能在边界外形成一个包围白洞的物质层。
白洞内部,中心奇点附近所聚集的物质是一种超高密态的物质,其中包含各种基本粒子,甚至引力子,并且还聚集着极其巨大的能量。起初,这些物质是处于某种平衡状态,但它们具有向外膨胀的趋势。当由于某种原因引起膨胀时,物质密度就会在膨胀过程中不断降低。降低到某一程度, 就会引起粒子的衰变过程,从而将各种高能粒子、光子、中微子等发射出来。
从白洞内部发射出来的物质都具有很高的速度,而被白洞吸引到其边界上的物质也具有很高的速度。不难想象,这进进出出,又都是高速度,它们在白洞边界上的碰撞该有多么猛烈。随着猛烈的碰撞,必然就会有异常巨大的能量释放出来。
假若类星体或活动星系核的中心有大质量白洞存在的话,那么,它们所释放的巨大能量就可以看成是白洞向外喷射物与其边界上吸积物相互作用的结果,这也就是白洞对高能天体物理现象能源之谜的解释,广义相对论所预言的一种与黑洞相反的特殊天体。"白洞"学说主要用来解释一些高能天体现象,叫白洞现象。
黑白相遇
我想两者之有效质量会立即转化为重力辐射,是事件地平面是否会消失则不确定。据我所了解,关于这个问题的解答尚未由超级计算机计算出来。
也有科学家猜测白洞与黑洞相撞会形成虫洞。虫洞连接黑洞和白洞,在黑洞与白洞之间传送物质。在这里,虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥,物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子,然后通过这个虫洞(即阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥)被传送到白洞并且被辐射出去。
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