科普:黑洞,白洞

2021-02-25 宇宙解碼

    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。

相關焦點

  • 與黑洞相對的白洞到底是否存在著?
    上世紀初,黑洞有了明確的概念,它是一種引力大到時光曲率都無法逃脫的天體,當然這只是經典意義上的黑洞,真正的黑洞是廣義相對論推理出來的天體,我們知道根據愛因斯坦的廣義相對論,可以知道不存在引力,引力的效果無非是扭曲了,或者說它壓縮了周圍的時空,沒錯這就是真正的黑洞。
  • 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。「白洞」——這是廣義相對論所預言的與黑洞正好相反的天體,現在尚無任何觀測數據表明此類天體真實存在。白洞可以看做是黑洞的反演,在黑洞這裡吸引力無窮大,連光都無法逃出,但是在白洞這裡正好與之相反,排斥力無窮大,即使是筆直的光線衝向白洞也會被反彈回來。
  • 黑洞和白洞是一體的嗎?黑洞吞噬物質,白洞排斥物質?
    首先,白洞其實是人類所想像出來的假想天體。而在以前,白洞與黑洞都是是物理學家們根據黑洞在愛因斯坦的廣義相對論上所提出的「假想」物體,在前段時間,人類觀測到首張黑洞照片,證實了黑洞的存在。但是白洞呢?目前沒有證據證明存在黑洞的對立天體---白洞。
  • 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。,白洞是黑洞反轉的產物。眾所周知,黑洞能吸收一切物質,也能吸收能量。而白洞就與其相反。人們可以這樣理解,黑洞可以吸收所有的物質以及能量,而白洞則是釋放被黑洞吸收的物質或能量。但是,白洞只能釋放出物質或能量,不能從外部吸收物質或能量。但科學家們還沒有找到已知的白洞。也許現在它們僅用來解釋一些高能的天體吧。
  • 黑洞與傳說中的白洞和蟲洞,其實只有黑洞才是永恆的!
    從定義上來劃分,三個都應該是天體,但在這三個中只有黑洞是理論預言並且通過實際觀測證實的!而蟲洞則是僅僅在理論中存在,白洞則連理論都不太支持一個存在!首先來說說黑洞,三個天體中各位最熟悉的應該就是黑洞了,各種科幻片中已經科普多到不要不要的了!而最近最耳熟能詳的就是黑洞卡岡圖雅,在其附近運行的米勒行星因為黑洞而出現了10KM高的海嘯,還有與在外圍軌道上繞行的老黑出現了巨大的時間交換比,這在黑洞周圍確實能夠發生,都是其巨大的引力所引起!
  • 宇宙中有黑洞,與黑洞相對的是白洞,白洞有多強?
    什麼是白洞呢?聽名字就知道,白洞是與黑洞相對的存在,所以要弄懂什麼是白洞,就先要對黑洞有個深入的了解。恆星級黑洞是由大質量恆星坍縮而來的,由於質量巨大,在核聚變結束之後,輻射壓消失,星體在自身巨大的引力下向內坍縮。巨大的引力使得構成物質的分子、原子結構全部被壓碎,物質回歸到基本粒子的形態,於是黑洞誕生了。
  • 宇宙中有黑洞,與黑洞相對的是白洞,白洞有多強?
    現在黑洞的存在已經得到了確實的證明,而廣義相對論不僅預言了黑洞的存在,還預言了另外一種天體,白洞。什麼是白洞呢?聽名字就知道,白洞是與黑洞相對的存在,所以要弄懂什麼是白洞,就先要對黑洞有個深入的了解。「只吞不吐」是對黑洞最簡潔的形容。既然白洞是與黑洞相對的,那麼白洞自然就是「只吐不吞」了。僅憑這一點,白洞就比黑洞更加難以理解,也是因為這一點,很少有人相信白洞是確實存在的。黑洞的「只吞不吐」是沒有問題的,所有進入黑洞的物質都會在黑洞的引力下不斷坍縮,成為奇點的一部分。
  • 白洞vs黑洞
    ,連宇宙中擁有最大速度的光也難以逃逸,也會被黑洞所吸引,也就是說,只要靠近黑洞中的物質,都會被它吸引,在時間簡史插圖版中,就附上了一個太空人處於黑洞內部所分解的情況,當接近黑洞的瞬間,太空人的身體被拉長,隨即被吸往黑洞中,身體的結構隨機被分解,,他不是單純的組織或者是結構的分解,而是細胞的分解,自身的細胞完全被分解為分子甚至是原子微粒!!!!!!!!!!
  • 黑洞和白洞是同級別的星空巨獸,為什麼白洞幹不過黑洞?
    黑洞是太空中最具毀滅性的物體之一,它會吸走周圍的任何東西。但還有另一種同樣具有破壞性的宇宙現象,它被稱為白洞。如果這兩個物體在太空中相遇,並打起來了會發生什麼呢?這樣的事情真的會發生嗎?誰會贏?那白洞又是什麼呢?
  • 黑洞?白洞?蟲洞?灰洞?這到底都是什麼東西!
    黑洞不過,吃瓜群眾雖多,大家真的都知道什麼是黑洞嗎?如果我接著說白洞、蟲洞和奇點呢?是不是有點傻傻分不清楚!下面我就簡單地科普一下關於黑洞、白洞、蟲洞和灰洞。黑洞 黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種天體。由於內部引力太大,逃逸速度大於光速,在其周圍會產生一個奇異的界面「視界」。一旦進入這個界面,連光也無法逃脫。故而叫做黑洞。
  • 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。
  • 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。
  • 黑洞會變成白洞嗎?圈量子引力理論表示會!
    博科園-科學科普:天體物理學類「黑洞會變成白洞嗎?」圈量子引力理論:「會的。」黑洞向白洞過渡的藝術想像圖。圈量子引力理論通過將時空量子化,來擴展廣義相對論,它預言黑洞會演化成白洞。圖片:F. Vidotto/University of the Basque Country黑洞,是人們所熟悉的非凡天體。
  • 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?
  • 黑洞的對立面是白洞嗎?
    黑洞是最危險、最神秘莫測的天體之一,然而,宇宙中或許還有一種與黑洞相似卻完全相反的天體存在,那就是白洞。只出不進的噴泉黑洞像是個大漩渦,無論是什麼東西,只要被卷進黑洞中,都逃不過被吞噬的命運。就像解答這道數學題一樣,科學家們為了解決宇宙、物理理論中的一些難題,經過複雜的推導計算,最終得出了兩個完全相反的答案:黑洞、白洞。既然黑洞存在,那麼白洞也有可能存在。
  • 科普知識:什麼是「白洞」?
    根據愛因斯坦的廣義相對論所預言的,當一個大質量恆星死去時,它就會留下一個非常小的、緻密的殘核,如果這個殘核的質量大於3倍的太陽質量(一個太陽質量是1.9891*1030千克),由它產生的強大的引力則會吞噬其他一切力量,最終形成黑洞。那麼什麼又是「白洞」呢?這是一個新名稱,顧名思義就是和黑洞相反的一種天體。
  • 破解白洞形成原理!白洞確實是由黑洞轉化而成,及白洞稀少的原因
    我推算出了白洞的形成原理,可以肯定的是大部分白洞都是由小型和微型黑洞轉化而成的,很少會有中大型黑洞轉化為白洞,而巨型和超巨型黑洞則基本上不會轉化成白洞,這是我推算得出的正確結果,如果有不信的可以去查資料。
  • 黑洞會變成白洞嗎?
    他們已經證明,圈量子引力(是為引力提供量子力學描述的候選理論)預測,時空將連續地穿過黑洞的中心,進入一個新的區域,這個區域存在於未來,並且具有白洞內部的幾何。(白洞是黑洞的時間倒轉鏡像,在白洞中,物質只能向外移動。)顯然,穿過中心進入未來區域的通道這一概念有些違反直覺。
  • 破解白洞形成原理!白洞確實是由黑洞轉化而成,及白洞稀少的原因
    我推算出了白洞的形成原理,可以肯定的是大部分白洞都是由小型和微型黑洞轉化而成的,很少會有中大型黑洞轉化為白洞,而巨型和超巨型黑洞則基本上不會轉化成白洞,這是我推算得出的正確結果,如果有不信的可以去查資料。
  • 黑洞與白洞,空間隧道的出入口
    一半頒給羅傑·彭羅斯 (Roger Penrose)以表彰其在黑洞形成的證明上的功績。另一半由賴因哈德·根策爾 (Reinhard Genzel)安德烈婭·蓋茲 (Andrea Ghez)共享,表彰他們在銀河系中心發現超高質量高密度物質。隨著黑洞存在的合理性再次被證明,則關於黑洞與白洞的關係再次引起人們的廣泛思考。