黑洞、白洞、蟲洞都是什麼?為什麼說這三個洞都是先推測出來的?

2020-12-04 後浪科普

這次我們來聊聊宇宙裡的那些洞,為了方便描述咱們來打個簡單的比喻,宇宙就好比一個國家,裡面的星系就像是這個國家的千千萬萬的家庭,比如我們熟悉的這個太陽系就包括太陽,地球,月球以及火星的成員,每個家庭都有各自的生活方式,大家互不幹擾也互不來往,當然了,這個國家也不乏異類,黑洞白洞以及蟲洞就是這類代表,這裡聲明一下,我說的異類可沒有任何的貶低之意,只是為了強調這些洞確實個個都身懷絕技,那現在就讓我們看一下它們有什麼關係以及過人之處。

黑洞

黑洞名氣比較大,大家都耳熟能詳,它是一百多年前天文學家根據愛因斯坦的相對論推算出來,形成的原因一般是由體積巨大的恆星演變到末期發生超新星爆炸後,剩下的內核(3.2倍太陽質量以上)又進一步坍縮而成,所以說這個黑洞的遺傳基因比較好,僅在初始階段的質量引力以及密度就可以坐上區域扛把子的位置。

由於黑洞質量極大密度極高,因此引力超強,強到什麼程度呢?簡單來說,基本上宇宙有黑洞的地方,除了它自己的輻射啥都沒有,它周圍的星體和星系自然也扛不住,只要距離足夠近就都會被黑洞吞噬,當然了還包括光。

按理說黑洞只要維持這個狀態基本已經是無敵了,但它還不知足,不斷貪婪的吞噬著周邊的一切,因而黑洞自身的體積不斷的膨脹,能力也水漲船高,所以不少科學家都認為,幾乎所有星系的中心都有一個巨無霸式的黑洞存在。

如果套用剛才宇宙大家庭來類比的話,黑洞就是一黑道,黑道也有弱點,比起警察來說,其實黑道更怕比它實力更強的黑道,黑吃黑這個道理相信大家都應該清楚,所以說黑洞唯一害怕的是比自己大一圈的黑洞把它給吞了,可能有人會說像黑洞這麼個異類,宇宙中應該不多見吧?但是事實剛好相反,我們剛提到黑洞的祖上是恆星,而宇宙光銀河系恆星就有幾千億顆,大概每一千億顆恆星就可能會出一個普通等級的黑洞,由此科學家推斷宇宙中黑洞的數量可能已經過億了。

不過考慮到新黑洞的產生以及大黑洞會幹掉小黑洞這麼個因素,所以這個數字應該還是動態,目前天文圈內已知的黑洞最輕的是14倍太陽質量,最重的是1960億倍太陽質量。

2019年,德國的相關部門就合作發布了人類歷史上首張黑洞的照片,確切的說它應該是張合成的照片,該黑洞位於室女座超星系團M87星系中心,咱們的銀河系也在這個團裡,該黑洞的質量相當於65個太陽,距離地球大概5500萬光年,換句話說,這個照片上的黑洞,實際上是它5500萬年前年輕的樣子。

好在不管是銀河系還是我們地球所處的位置都是比較偏僻的,目前探索已知的黑洞,距離我們最近的也有1000光年,所以說咱們暫時是安全。

白洞

這也是科學家先推測出來的天體存在,顧名思義,白洞和黑洞它倆是對著幹的,黑洞的是只進不出,而白洞是只出不進,但是有一點類似,白洞它的引力也很強,但是它只把周邊的物質吸收到它周圍,並不把它們吞噬,而且白洞周邊的物質運動方向只能朝洞外而不能進入洞裡,就好比我們熟知那個噴泉的泉眼是一個道理。關於白洞是如何產生的,目前科學界還有爭議,主流的看法有兩種。

1. 宇宙大爆炸

這個理論說是宇宙發生大爆炸的時候,由於部分高密度物質由於爆炸不均勻,所以它殘留了下來,這些遺留下來的物質就是白洞,而且白洞不是說它不爆炸,而是休息一段時間等膨脹到一定程度再進行爆炸。

2.黑洞坍縮

這個好理解,其實就是黑洞坍縮到一定程度就成了白洞,這個觀點是更多人贊同的,因為它符合這個物極必反的規律,其實宇宙本身它也是一直重複著奇點爆炸,隨後慢慢膨脹,膨脹到最大以後又開始坍縮,最後縮至最小的奇點,這個過程是個無限循環的,所以白洞它很有可能是黑洞膨脹到極點又坍縮後誕生的新的爆炸起點。

其實很長一段時間,科學界對於白洞的討論都停留在紙面上,目前沒有任何直觀的觀察證據能夠表明它的存在,但是最近有新的研究成果,就是說黑洞和白洞並不是簡單的獨立體存在,它們之間有一條通道相連,為什麼這麼說呢?因為黑洞是只進不出,而白洞是只出不進,所以很有可能從黑洞進去的物質,經過這段通道傳輸後,又聚集到了另一側的白洞周邊,至於這個通道究竟是什麼呢?就是我們接下來要談的蟲洞。

蟲洞

蟲洞它又叫愛因斯坦—羅森橋,簡單來說它是連接宇宙中兩個不同時空的橋梁,通過這個橋就可以在宇宙中完成瞬移,有點像哆啦A夢裡面的任意門,為什麼說蟲洞可以完成瞬移呢?

因為宇宙中的時空,它是曲面的形式存在,我們假設一個平面上有兩個點A和B,那它們之間最短距離就是一直線,但是這個辦法在時空曲面就不太好使了,主要是因為太慢,那想很快地完成兩個不同時空的跳躍咋辦呢?咱們還是把剛才那個平面拿出來,這是我們簡單把它對摺成這個樣

那最簡單的辦法就是在兩個時空曲面挖個洞就行了,當然這是比較淺顯和通俗的解釋,雖然天文學界目前還沒有找到蟲洞存在的依據,但是前期相關的推測工作,倒是發現了蟲洞的一個秘密——害羞。

這裡沒有開玩笑,因為蟲洞它是轉瞬即逝的,門剛一打開它就關上了,像啥也沒發生過,所以說這也是天文界捕捉不到蟲洞的主要原因,那有沒有什麼方法能夠使蟲洞保持在打開的狀態呢?

答案是肯定的,有相關專家推測,只要洞內有正負能量,這兩股力量相當就可以防止蟲洞的關閉,那擁有這兩股力量的不用說大家應該都知道了,一個是黑洞,一個就是白洞,入口處的黑洞不斷吸收正能量,而出口處的白洞的剛好相反,扮演的持續釋放能量的負能量場,所以蟲洞就在黑白兩洞互斥的效應下一直敞開,而且這期間黑白兩洞的能量是不間斷的。

不過,從另外一個角度來看,蟲洞它一直打開也不見得是好事,我們假設蟲洞就開在地球旁就這麼一直敞著,就好比自家大門一天24小時都打開,先不說大家敢不敢,這麼做會有什麼樣的影響呢?是不是方便你隨時出去的同時又方便外來人進來?尤其是在我們人類目前為止還沒有探索到任何外來文明存在的條件下,加之蟲洞大概率會穿越星系,也就是說你一旦進去,再出來有可能就跑到銀河系之外。

那麼話說回來,在人類無法突破光速這個屏障的情況下,可能蟲洞是唯一我們高效探索宇宙的途徑了,另外,一些神秘的科學組織,比如說法國的CERN,就在研究人造蟲洞的可能性,就是那種類似自動感應門的,要用就把它打開,不用就關閉。只不過要想實現這個技術,應該需要很長的時間。

結語

黑洞現在我們都見到了,而另外兩種目前只是推測的,我其實也不太理解,只不過我認為即使有白洞和蟲洞,根據黑洞的引力,即使可以實現星系穿越,也只是分解成不可再分的粒子穿越,想要整體穿越我是很難想像,你覺得呢?

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  • 黑洞?白洞?蟲洞?灰洞?這到底都是什麼東西!
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  • 黑洞,蟲洞大家都知道,但你知道白洞嗎?而它們之間有什麼關係?
    在宇宙中不僅存在黑洞,還有白洞與蟲洞,而黑洞和蟲洞相信大家都應該知道一些,但你知道白洞是嗎?而它們之間的區別又有什麼?下面小編就為大家來說一下,什麼是黑洞,什麼是白洞,什麼是蟲洞,而它們之間的關係有是什麼?首先,我們需要先了解一下這三個「洞」的意思,才能進一步了解它們之間的關係。
  • 黑洞,白洞,蟲洞的理解?
    什麼是黑洞?「黑洞」是一種天體:它的引力場強大得就連光也不能逃脫出來。引力場將使時空彎曲。
  • 黑洞、白洞和蟲洞
    大家都知道,光的速度很快,約有30萬千米每秒,那麼在廣闊的宇宙中,有沒有能阻擋光傳播的天體呢?其實,能阻擋光傳播的天體是有的,這種天體就是黑洞。
  • 黑洞、白洞、蟲洞分別是什麼意思?你都了解了嗎?
    黑洞或許是普通百姓對於天文物理最熟悉的天體,但也是最陌生的天體。黑洞是愛因斯坦預言的天體,愛因斯坦的確是個偉大的人,它的相對論幾乎為整個宇宙學開了先河。愛因斯坦也是一位傑出的預言家,並且沒有古人的經驗,卻做出了後無來者的準確預言,黑洞,就是其中之一的產物,其他著名的預言還有引力波等。白洞:白洞,白色的明天在等著我們!不知不覺念起來了。不過不得不佩服日本的漫畫家,那個時候就給出了白洞的腦洞!白洞就是任何東西都進不去的區域啦,強大的排斥力。這是理論推算出來的。沒有證實。
  • 都聽說過黑洞、白洞、蟲洞,可你聽說過藍洞嗎?就在地球之上
    如題目所述,相信咱們每一個人在小學時代就從各種少兒科普讀物中接觸到黑洞、白洞、蟲洞這些詞語。這是理論物理界提出來的,對宇宙中各種人類無法直接觀測到的物質和能量以及一些非物質、非能量甚至說不清到底是算什麼、完全超越人類目前理解能力的東西的形象化命名。
  • 奇妙的黑洞、白洞、蟲洞與灰洞
    在技術上,要發現黑洞,甚至超巨質量黑洞,都比發現白洞要容易的多。也許每一個黑洞都有一個對應的白洞!但我們並不確定是否所有的超巨質量的「洞」都是「黑」洞,也不確定白洞與黑洞是否應成對出現。但就重力的觀點來看,在遠距離觀察時兩者的特性則是相同的。 當人們有了很複雜的數學工具來分析這些相關方程式,他們發現了更多。
  • 白洞和黑洞有什麼聯繫?為什麼白洞比黑洞還要恐怖?
    宇宙中不僅存在黑洞,還有白洞,對於黑洞相信每個人都應該有所了解或聽說一些,但是你知道白洞是什麼嗎?它與黑洞有何不同?它們之間有什麼聯繫?首先,我們需要先了解這兩個「洞」的含義。白的反面是黑,所以單從字面上來說,我們就知道,白洞與黑洞有著完全不同的性質,黑洞的照片都已拍攝下來,黑洞的存在也已得到證實,那麼,白洞是否也存在?在宇宙中,黑洞是最恐怖的天體,因為它的引力場極其強大,甚至是以光速飛過的光線,只要是在黑洞的臨界視界內,都不可能逃逸出來,所以說,黑洞是可以吞噬一切的無底洞,而且是只吞不吐。
  • 黑洞、蟲洞、白洞,三個宇宙中神秘的存在,但最奇怪的是白洞
    「黑洞」、「白洞」、「蟲洞」,無論我們在看科幻題材電影或小說,還是科普類雜誌上,總會提到這樣的字眼,雖然在字面上這幾個詞很相近,但是在物理特性上則完全不同。蟲洞不像黑洞那樣具有著強大的引力源,撕碎一切,蟲洞沒有視界,所以只要進入其中的物體不會出現什麼狀況,霍金認為蟲洞是時空產生的裂隙,在每個角落都存在,即使是我們的周圍,但由於太過細小,肉眼根本看不見。
  • 黑洞照片都出來了,白洞的一切還是未知,這揭示了什麼
    黑洞和白洞雖然是一對,但它們的命運完全不同,黑洞很早就被提出來,大概在20世紀早期,作為一種吞噬一切的天體,黑洞一經提出就受到人們的喜愛,還被眾多科學家的研究,其中最有代表性的就是霍金。因為黑洞和人類太像了,都是靠吸取周圍的物質生存。經過100多年的努力,科學家終於搭建起來巨型的觀測系統,拍攝了第一張黑洞圖片,但與黑洞相比,白洞簡直就是慘澹,到現在除了名字之外,其它的一切基本都是未知。
  • 黑洞已被證明存在。白洞和蟲洞也存在嗎?這是你的答案
    為什麼愛因斯坦的預言能獲得如此高的精度?這與愛因斯坦的淵博知識、勤奮、豐富的經驗和嚴謹的科學態度密不可分。在處理科學預測時,愛因斯坦將利用他淵博的知識和豐富的經驗,確保預測在公開發表前是正確的,這表明愛因斯坦在處理科學問題時是多麼嚴謹。除了愛因斯坦已經證實的預言之外,還有一些原因沒有得到證實。最有名的是「三洞預言」。所謂的三洞指的是黑洞、白洞和蟲洞。三洞預測是關於黑洞,白洞和蟲洞的存在。
  • 帶您了解黑洞、白洞和蟲洞
    如果把地球壓縮到桌球那麼大,地球就變成了黑洞,這個極限半徑稱為地球史瓦西半徑。圖中的照片其實不是黑洞,而是黑洞視界,至今我們都沒有直接觀測過黑洞。白洞是與黑洞相反的時空現象,被認為是萬物之源,白洞還處於理論階段,我們認為物質從黑洞中消失從白洞中噴出,但至今沒有任何證據證明白洞的存在。
  • 黑洞的另一頭就是白洞?那蟲洞又是什麼?它們有何不同?
    相信大家都知道,我們人類賴以生存的地球,已經誕生了四十六億年了。而我們人類,卻是在後這三百萬年裡出現的。我們把這兩個時間一比較,好像人類存在的時間還是太短了。要知道在6500萬年前滅絕的恐龍,都控制了整個地球表面的陸地生態系統,有1.6億年以上。
  • 蟲洞效應到底是什麼?蟲洞是如何產生?蟲洞都有些什麼性質?
    蟲洞效應到底是什麼?蟲洞是如何產生?蟲洞都有些什麼性質?蟲洞的存在,依賴於一種奇異的性質和物質,而這種奇異的性質,就是負能量。在史瓦西發現了史瓦西黑洞以後,理論物理學家們對愛因斯坦常方程的史瓦西解進行了幾乎半個世紀的探索。因此51區小編在這裡只簡單介紹一下蟲洞的性質,而對於一些相關的理論以及這些理論的描述,這裡先不涉及。
  • 黑洞的另一邊是白洞?那蟲洞呢?它們有什麼不同?
    我相信你們都知道,我們生活的地球已經誕生了46億年,然而在接下來的三百萬年裡,我們人類出現了。我們比較這兩次,似乎人類存在的時間仍然太短,重要的是要知道6500萬年前滅絕的恐龍控制了地球表面的陸地生態系統超過1.6億年。
  • 白洞比黑洞更可怕,白洞的噴流對著誰就成灰,距離應該是600光年?
    所以有一些學者便認為,白洞是黑洞的另一面,由黑洞吸收的物質會由白洞噴發出來,且連接黑洞和白洞之間的通道,就是傳說中的蟲洞。 說到了白,白的反面是黑,所以僅僅從字面上我們就可以知道,白洞和黑洞有著截然不同的性質,黑洞的照片已經都被拍到了
  • 黑洞與白洞連在一起可以穿越時空?白洞是個怎樣的存在?
    也許有網友就會問了,不是說它自身引力很大嗎,怎麼會往外吐東西呢?難道這個引力不是洞裡的是洞外的?這就要從白洞的理論原理說起了。就如上文所說,白洞僅僅是一種模型,目前還沒有被證實,是科學家們根據愛因斯坦的廣義相對論而提出來的一種「假想」物體(黑洞與白洞都是這種假想物體,所以一些科學家對宇宙中存在白洞深信不疑)。
  • 黑洞白洞之間的蟲洞
    黑洞是宇宙中最為恐怖的黑暗力量,可以吞噬掉宇宙中的任何物質。大到星系天體,小到顆粒塵埃。黑洞就是一個中心密度無限大、時空曲線無線高、體積無限小,熱量無限大跟周圍一部分什麼也沒有的區域,這個範圍之內什麼也看不見。也許有人會感到疑惑,被黑洞吞噬的物質去哪裡了呢?會不會有這種可能?生命並沒有死亡,而是以另一種方式存在呢?
  • 宇宙中有黑洞和白洞,白洞是什麼呢?工作原理又是什麼呢?
    黑洞是具有如此強烈的引力的物體,以至於任何東西都無法逃脫它們的引力。白洞是理論上的,作為一種令人厭惡的物體,任何東西都不能進入這兩者,這兩者是相反的。這也意味著,與其將物質拉入並壓碎,一個白色的洞會把物質吐出來,這是不可能的速度,有人推測,在同一個物體的生命周期中,黑洞和白洞實際上可能處於不同的階段。然而,這是一個最大的問題,沒有人知道黑洞是如何自發地,甚至是慢慢地轉變成相反的。
  • 黑洞、白洞、蟲洞,到底有何不同?科學家:它們不同,但關係複雜
    我們都知道,宇宙中是有黑洞、白洞、蟲洞的。那麼,黑洞、白洞、蟲洞,到底有何不同?科學家為我們解答了疑惑,他們表示:它們不同,但關係複雜!科學家表示:黑洞其實是宇宙的一種產物,它是由年老的恆星或者一些氣團發生爆炸後產生的。