愛因斯坦「遺漏的預言」,什麼的白洞,到底是不是黑洞的出口?
2023-04-01 17:22:02
愛因斯坦很偉大。當所有的物理學家通過實驗思考理論時,他首先提出理論,然後通過實驗加以證實。這就是相對論。今天,愛因斯坦的廣義相對論仍有許多有待證實的地方。然而,到目前為止已經被證明的與他的理論完全一致。其中最著名的是黑洞。
白洞的推導
1916年,德國天文學家史瓦西通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的真空解,並得到了黑洞。人們立即開始在宇宙中尋找黑洞,並證實了它的存在。根據理論,我們知道黑洞是一種無限引力,可以將所有物質吸收到它的奇點。
問題是:黑洞的食物在哪裡?
有些人認為,由於黑洞不斷吞噬,有一種天堂會不斷向外噴射物質。由於它的相反性質,它被賦予了一個黑洞的相反名稱——白洞。
你可能認為白洞的概念是科學家在觸摸額頭時發明的,但事實並非如此。事實上,白洞理論類似於黑洞理論,這也是科學家通過愛因斯坦引力場方程解決的。正如2和-2的平方是4,4的平方根是2一樣,白洞和黑洞都是引力場方程的解之一。此外,兩者的一些屬性是完全相反的,而另一些是完全相同的,就像2和-2之間的關係。
像黑洞一樣,白洞具有質量、電荷和角動量等屬性。然而,黑洞總是在吞噬,任何進入地平線的物質都無法逃脫。另一方面,白洞一直在噴射物質,沒有任何物體可以進入白洞。
白洞的證據
黑洞和白洞之間還有另一個區別,那就是黑洞已經被確認,而白洞,更不用說確認了,甚至還沒有發現一點痕跡。
目前,我們基本上是通過黑洞尋找白洞——因為性質相反,所以現象也相反。
由於黑洞不能被直接觀察到,我們最初尋找的是宇宙中物質突然消失的區域,可能是黑洞。另一方面,如果我們發現宇宙的一部分突然有物質——比如光——發射出來,那麼它可能是一個白洞。
白洞和黑洞——模糊的關係
屬於愛因斯坦引力場方程的兩個解的白洞和黑洞之間是什麼關係?
一般來說,科學家認為它們是兩個埠。也就是說,從黑洞,你可以從白洞出來。
根據這一理論,人們有不同的看法:
白洞通向平行宇宙
一個蟲洞連接在黑洞和白洞之間,有兩種情況:一些人認為這個蟲洞是一個空的蟲洞,這是我們通常認為可以到達宇宙中其他地方的通道;有些人認為這是一個可以幫助你穿越的時間蟲洞。
然而,2014年,法國艾克斯-馬賽大學的理論物理學家卡爾羅·羅威利和他的同事推測,白洞可能是黑洞的「來生」。換句話說,當黑洞死亡時,它將變成一個白洞。黑洞什麼時候會死亡?這就是霍金輻射的終結。他們認為,由於空之間的量子性質,黑洞在霍金輻射期間不會完全蒸發,但會有一個終點。到這個時候,它將變成一個白洞。然而,根據他們的計算,即使質量與太陽相同的黑洞也需要10億年,或者說是目前宇宙壽命的1萬億倍。
嗯,這不僅解釋了白洞的身份,也解釋了為什麼我們沒有找到白洞...
費米悖論的白洞版本
正如費米悖論對外星人所說,我們可以問這樣一個問題:「如果有一個白洞,它在哪裡?」這是我創造的費米悖論的白洞版本。晚飯後談論這件事對每個人都有好處。
除了卡爾羅·羅威利,大多數白洞信徒認為白洞應該已經存在。有些人認為白洞與平行宇宙相連,所以問題出現了:為什麼在我們的宇宙中,其他平行宇宙中沒有黑洞與黑洞相連?
包括上面提到的關於白洞和黑洞之間直接聯繫的任何陳述,都可以用這種質疑方法來質疑。只要它是黑洞的另一端,我們就可以問:它在哪裡?為什麼我們還沒找到它?
當我們被要求說不出話來時,潛意識會想:白洞真的存在嗎?
白洞存在嗎
事實上,直到現在,我們對白洞的了解仍然很差,並且沒有發現白洞的跡象。因此,許多人認為白洞可能根本不存在。
然而,1972年,諾貝爾獎得主史蒂芬·溫伯格曾質疑黑洞,稱黑洞太「理論化」,根本不是實際的天體。「在宇宙中沒有發現(關於黑洞的)重力場」。顯然,各種各樣的發現現在已經在他的臉上留下了響亮的嘴巴聲。尤其是在去年四月,人類歷史上第一張黑洞的照片出現了,這讓溫伯格大吃一驚。
因此,僅僅因為我們沒有發現白洞,我們就很難否認它的存在。儘管白洞的證據比原始黑洞的證據少,但我們也沒有證據否認它的存在。
有人從熱力學第二定律的角度反駁白洞,認為白洞導致熵的自發減少,這是不合理的。然而,反對者認為他們對熵的理解是有問題的,因此雙方就熵的真正含義展開了新一輪的爭論...
當然,也有可能我們忽略了任何限制,這就排除了白洞是愛因斯坦引力場方程的解的可能性。
例如,許多科學家通過計算發現白洞和蟲洞,如果有的話,是非常不穩定的。因此,這也導致它們存在的時間非常短,這大約等於它們不存在,這也是許多科學家質疑白洞的重要依據。
白洞被發現了,我們視而不見嗎?
有些人還認為白洞實際上是我們發現的天體。
類星體。活動星系核
在宇宙中,我們發現了許多巨大的天體噴流,如類星體或活躍的星系核。它們是極其活躍的天體,具有極高的亮度,可以超過普通的星系。當前的主流觀點是,這些天體的本質是超大質量黑洞,而噴出的物質是黑洞的相對論噴流。
然而,有些人認為他們的本質也可能不是黑洞,而是我們一直在尋找的白洞。它們釋放到宇宙空中的噴流不是在黑洞吸積盤上形成的,但是白洞被噴射到宇宙空中。
伽馬射線爆發
白洞的另一個候選是伽馬射線爆發。
2006年,美國宇航局的斯威夫特衛星發現了一個不尋常的伽馬射線爆發,GRB 060614。一般來說,伽馬射線爆發來自恆星末端的坍縮或中子星的合併。這個過程非常短,只持續幾秒鐘甚至幾毫秒。但是GRB 060614持續了102秒。與此同時,科學家們還沒有在它的位置發現坍塌的恆星體或中子星的組合天體。因此,有人認為GRB 060614可能是傳說中的白洞。
宇宙
甚至有人認為所謂的大爆炸來自於白洞的爆發。換句話說,我們生活的宇宙來自一個白洞。所謂的「大爆炸」只是一個巨大白洞的爆發。
為此,他們還提出了與大爆炸相對的「小爆炸」,即爆發一個白色的小孔,在這個小孔中,所有的物質都以單一脈衝的形式發射出去。同時,這些科學家還指出,如果白洞真的符合這一理論,那麼伽馬射線爆發也將是發現白洞的一個重要方向。
摘要
簡而言之,我們需要強有力的證據來證明它是否存在。只要有一天找不到確切的證據來否定白洞,它將永遠是一個讓無數科學家著迷和追求的傑出科學難題。
許多人希望白洞存在,因為白洞與蟲洞密切相關,蟲洞是我們穿越空的重要方式。如果沒有白洞或蟲洞,恐怕我們必須在這個宇宙中找到另一條出路。
今天的文章到此為止。想看更多有趣的知識,請不要忘記關注我,茫茫人海,我們不要錯過,好嗎?