黑洞就像宇宙中的一個無底深淵,物質一旦掉進去,就再也逃不出來。根據我們熟悉的「矛盾」的觀點,科學家們大膽地猜想到:宇宙中會不會也同時存在一種物質只出不進的「泉」呢?並給它取了個同黑洞相反的名字,叫「白洞」。
科學家們猜想:白洞也有一個與黑洞類似的封閉的邊界,但與黑洞不同的是,白洞內部的物質和各種輻射只能經邊界向邊界外部運動,而白洞外部的物質和輻射卻不能進入其內部。形象地說,白洞好像一個不斷向外噴射物質和能量的源泉,它向外界提供物質和能量,卻不吸收外部的物質和能量。白洞到目前為止,還僅僅是科學家的猜想,還沒有觀察到任何能表明白洞可能存在的證據。在理論研究上也還沒有重大突破。不過,最新的研究可能會得出一個令人興奮的結論,即:「白洞」很可能就是「黑洞」本身!也就是說黑洞在這一端吸收物質,而在另一端則噴射物質,就像一個巨大的時空隧道。
科學家們最近證明了黑洞其實有可能向外發射能量。而根據現代物理理論,能量和質量是可以互相轉化的。這就從理論上預言了「黑洞、白洞一體化」的可能。要徹底弄清楚黑洞和白洞的奧秘,現在還為時過早。但是,科學家們每前進一點,所取得的成績都讓人激動不已。我們相信,打開宇宙之謎大門的鑰匙就藏在黑洞和白洞神秘的身後。廣義相對論所預言的一種與黑洞相反的特殊天體。和黑洞類似,它也有一個封閉的邊界。聚集在白洞內部的物質,只可以向外運動,而不能向內部運動。因此,白洞可以向外部區域提供物質和能量,但不能吸收外部區域的任何物質和輻射。
白洞是一個強引力源,其外部引力性質與黑洞相同。白洞可以把它周圍的物質吸積到邊界上形成物質層。白洞學說主要用來解釋一些高能天體現象。 有人認為,類星體的核心就可能是一個白洞。當白洞內中心點附近所聚集的超密態物質向外噴射時,就會同它周圍的物質發生猛烈碰撞,而釋放出巨大的能量。因此,有些X射線、宇宙線、射電爆發、 射電雙源等現象,可能與白洞的這種效應有關。白洞目前還只是一種理論模型,尚未被觀測所證實。
廣義相對論認為,黑洞就是宇宙中這樣一種區域,進入那裡的一切物質將被高度凝聚,那裡的引力驚人之大,任何物質都無法逃逸,甚至連光和時間也不例外,譬如:黑洞中,宇宙尺度相當於人類太陽系大小的宇宙空間裡,所凝聚的質量則相當於30億個太陽的質量。天文學家無論用哪一種望遠鏡都無法測知這一巨大質量,只有根據間接徵兆才能發現它,天體物理學家把這種天體稱為黑洞。 巨大無比的物質漩渦朝向直徑幾百乃至幾千光年長的星系螺旋體旋轉扭動。
這個物質漩渦從外部向螺旋體中心急劇凝聚,離旋心越近,物質漩渦的旋轉速度就越大。物質漩渦一旦進入黑洞中心,便立刻蕩然無存。目前已搞清,在黑洞中心區有一種類似漩渦狀的東西,凡進入這裡的一切物質,哪怕是光和能均被吸入而不可自撥,最終消失得無影無蹤。
16年,美國科學家藉助哈勃太空望遠鏡和安裝在夏威夷群島上的兩部大功率天文望遠鏡進行了詳細觀測和研究,從而得出一個結論:宇宙中的每一個星系,包括我們的銀河系在內都有自己的黑洞。每一個星系的黑洞位於星系的正「中心」,多半情況下 黑洞的質量跟該星系中所有其他天體的質量之和成正比。
今天,科學家們才真正搞清,黑洞至少分為兩類:一類是恆星級黑洞,另一類是星系級黑洞。 恆星級黑洞較小,它是由質量大於50個太陽質量的巨星演化而成的,其自身燃料消耗殆盡且與外殼分離後將坍縮成直徑15米至20千米的星體,最終變為黑洞。
在大多數情況下, 巨星如此坍縮的結果,將變成十分質密的中子星,但有時也變成黑洞,一旦在星際空間形成黑洞,它飛經途中所遇到的一切――氣體、塵埃、小行星或行星的碎塊,統統將被其吞噬掉。