經過多年的猜測和研究，科學家終于發(fā)現了第一個白洞。什么是白洞呢？為什么天文學家會對此感到興奮？作為一個人，這一發(fā)現對你有何影響？請繼續(xù)關注我們?yōu)槟銕砜茖W家發(fā)現的第一個白洞。你可能聽說過黑洞，深空中可怕的巨大物體，能夠吞噬任何靠近的東西。然而，與黑洞正好相反，它被稱為白洞。白洞同樣可怕，但要更好地理解它，了解黑洞是如何產生的是很重要的。這就是我們的出發(fā)點，請注意這些描述，因為其中許多描述也適用于白洞，但需要反過來。
黑洞有各種大小，但主要有三種類型。黑洞的質量和大小決定了它的類型，最小的稱為原始黑洞?？茖W家們認為，這種類型的黑洞只有一個原子那么小，但質量相當于一座大山。最常見的中等大小的黑洞被稱為恒星黑洞。恒星黑洞的質量可能是太陽質量的20倍，但相對較小，它們可以很容易地裝入直徑約為10英里的球內。密集的質量集中是它們對其他物體施加強大引力的原因，科學家估計，銀河系中有幾十個恒星質量的黑洞。最大的黑洞被稱為超大質量黑洞，這些黑洞的重量超過100萬個太陽，然而，它們可以裝在一個直徑相當于太陽系大小的球內?？茖W證據表明，每個大星系的中心都有一個超大質量的黑洞。位于銀河系中心的超大質量黑洞被稱為人馬座A，它的質量相當于大約400萬個太陽，可以裝入一個直徑約為太陽大小的球中。
那么黑洞是怎么形成的？原始黑洞被認為是在宇宙大爆炸后不久形成的。當一顆大質量恒星的中心坍塌時，恒星黑洞就形成了。這種坍縮也會導致超新星或恒星爆炸，將恒星的一部分爆炸到太空中?？茖W家認為超大質量黑洞與星系同時形成，它們的大小和星系的質量大小有關。黑洞是看不見的，因為強大的引力甚至不允許光線逃逸。然而，科學家們可以看到它強大的引力對周圍恒星和氣體的影響。如果一顆恒星圍繞太空中的某一點運行，科學家可以研究恒星的運動，以確定它是否圍繞黑洞運行。當一個黑洞和一顆恒星緊密地圍繞軌道運行時，就會產生高能光，科學儀器可以看到這種高能光。有時，黑洞的引力如此之強，以至于它可以拉下恒星的外部氣體，在其周圍形成一個稱為吸積盤的圓盤。氣體從吸積盤中螺旋進入黑洞，然后被加熱到非常高的溫度，并向各個方向釋放X射線。NASA的望遠鏡可以測量x射線，天文學家利用這些信息來了解更多關于黑洞性質的信息。
這里有一個簡單的例子，我們的太陽會成為黑洞嗎？因為太陽沒有足夠的質量，所以不會坍縮成黑洞，但這并不意味著它將在幾十億年后逃脫死亡，它會變成一顆紅巨星。然后，當它用完最后的燃料時，它會脫離外層，變成一個發(fā)光的氣體環(huán)，稱為行星星云。最后，太陽只剩下一顆冷卻的白矮星。但這一切都還很遙遠，現在擔心它是沒有意義的。
這讓我們想到了白洞，白洞與黑洞正好相反，事實上，它是一個時間倒轉的黑洞。如前所述，一旦物質進入黑洞的范圍，這種物質注定無法逃脫強大的引力。同樣地，白洞是一個時空無情地向外流動的區(qū)域，據說它的視界半徑禁止任何物質進入，包括光。人們認為，如果一個魯莽的船員試圖駕駛飛船進入一個白洞，那么這個白洞會以相當于黑洞的力量的水平射出光。伽馬射線的巨大威力會摧毀他們和他們的飛船，但我們甚至可以假設飛船足夠強大，能夠承受這一點。即使在那個時空里，白洞周圍的結構也使得進入白洞所需的加速度越來越大，簡而言之，進入白洞所需的能量比整個宇宙所需的能量還要多。
所以你最好不要嘗試，正如你可能懷疑的那樣，白洞理論是對黑洞的數學魅力所做的第一件事。1905年，阿爾伯特·愛因斯坦認識到，雖然加速的觀察者對時間的體驗不同，但這并不適用于非加速的觀察者。那些以恒定速度運動或靜止的物體，光速與所有運動無關。愛因斯坦后來發(fā)表了他的廣義相對論，得出的結論是，有質量的物體具有重力，這是時間和空間的扭曲，而不是實際的物理力?？枴な吠呶魇褂脨垡蛩固沟那蠼馑鼈兊膱龇匠?，找到了空的時空或完全沒有任何物質的區(qū)域中的質量方程。這就產生了史瓦西度量，但簡單來說，它就是黑洞的數學表示。史瓦西創(chuàng)造了一個完全靜止的黑洞方程，沒有變化或不需要任何改變。
這是一個外部黑洞，是一個大小不變且一直存在的黑洞。記住，在視界之外，所有事件都會在無限遠的未來發(fā)生。因此，對于外部觀察者來說，這些事件永遠不會發(fā)生，史瓦西度量告訴我們，在理想化的黑洞中，空間變成了時間，時間變成了空間。當我們在一個真實的黑洞中倒轉時間時，我們會看到一顆垂死的恒星，而不是在一個特定的未來時間，來交換他們的角色。然而，當逆轉一個永恒的黑洞，我們最終會得到一個白洞。
然而，并不是所有的科學家都同意白洞的存在，這使得最近關于它們的發(fā)現更加重要，但是為什么一些科學家懷疑白洞的存在呢。他們認為，僅僅因為白洞服從廣義相對論，在數學上是合理的，并不意味著它是客觀存在的。這就是為什么一些科學家稱白洞是一種不可能的可能性，也就是說，雖然不能完全排除它們，但他們也不期待用望遠鏡看到白洞。他們的想法基于這樣一個事實，即這種現象違反了熱力學第二定律，即宇宙中的熵必須始終保持不變或增加。
熵通常被描述為混亂，但可以更好地理解為某個系統(tǒng)中粒子可能存在的狀態(tài)數的增加。例如，想象一座房屋被拆毀成瓦礫，這是熵增加的一個例子，因為瓦礫可以建造許多其他結構，如棚屋、書架、大量的紙等。然而，房子只是這些粒子的一種特殊狀態(tài)?，F在，只要宇宙的總熵增加，熵就可能會出現局部的小幅度減少。黑洞在這方面非常出色，因為它們將行星等熵較低的物質分散在大空間中，隨著時間的推移，增加了空間的混亂。但驅逐物質的白洞違反了這一定律，因為它們會降低總熵，這也是為什么物理學家認為時間不能倒流。
但這并不能證明白洞是不存在的。想想理論物理學家Carlo Revelli所說的，曾經的黑洞由于時空的限制不再蒸發(fā)和收縮，黑洞就會經歷量子反彈或向外的壓力，并轉變成一個白洞。這意味著黑洞幾乎在瞬間就變成了白洞，但作為外部觀察者，我們在數十億年的時間里繼續(xù)看到黑洞。由于引力的時間膨脹，如果這個理論是正確的，在宇宙早期形成的黑洞可能會死亡并爆發(fā)成宇宙射線，或是我們以前可能看到的任何時刻的另一種形式的輻射。
2006年，NASA的Swift衛(wèi)星在天空中一個非常奇怪的區(qū)域探測到一個異常強大的伽馬射線爆發(fā)，名為GRB060614。這類爆發(fā)通常分為兩類，短爆發(fā)和長爆發(fā)，通常與超新星有關。GRB060614兩種都不屬于，它顯著地持續(xù)了102秒，但與任何恒星爆炸無關。相比之下，大多數伽馬射線爆發(fā)只持續(xù)2到30秒。GRB060614發(fā)生在一個幾乎沒有恒星可以產生爆炸或長時間爆發(fā)的星系中，在天文學家和天體物理學家看來，這場伽馬射線爆發(fā)不知從何而來，在短短幾分鐘后自行崩潰。
然而，幾年后，科學家提出了GRB060614可能是一個白洞的假設。為什么他們會得出這個結論呢？這是因為GRB060614完美地描述了人們期望從一個白洞中看到的東西，一個巨大的、不穩(wěn)定的物質和能量噴射。通常從一個太小而看不見的點形成后不久就會消失。使這一假設更加站得住腳的是，目前的科學模型對所發(fā)生的事情沒有其他解釋。那么你對白洞存在的看法是什么呢，請在評論區(qū)留下你的觀點。
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