白洞真实存在吗
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和当初预言黑洞的史瓦西解一样,目前白洞仅仅只是基于广义相对论的一个数学解。其外部的引力性质与黑洞完全相同,而内部性质却截然相反,它是黑洞的时间反转版本。
黑洞的奇点可以认为是一个“未来奇点”,物质最终会落入该点,时间也会终止在此处;而白洞的奇点,则可以认为是一个“过去奇点”,粒子和粒子的时间是从这里诞生的。你要非要问是从哪诞生的?只能说:抱歉,不知道。不管白洞还是黑洞,对于奇点这个东西,现在的物理理论本就无法描述。我
们知道的,仅仅是这些粒子从白洞奇点诞生后,就向视界面外奔去,永不回头。从白洞的视界面开始,它就是一个“只出不进”的区域。 但从物理上来说,白洞这种东西无法稳定的存在。它的出现必然会伴随着黑洞的诞生以及自身的瓦解,根本无法直接构成所谓的天体。
所以说,就算宇宙中真的存在白洞,我们也很难“捕捉”到它。至今我们没有观测到它的原因,除了它“不存在”的这个可能性外,某种意义上也可能是观测它的“窗口期”太短了。
黑洞演化过程
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。
但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
也可以简单理解为:通常恒星最初只含氢元素,恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞,发生聚变。
由于恒星质量很大,聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡,以维持恒星结构的稳定。
由于氢原子核的聚变产生新的元素——氦元素,接着,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂元素。如此类推,按照元素周期表的顺序,会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至铁元素生成,该恒星便会坍塌。
这是由于铁元素相当稳定,参与聚变时释放的能量小于所需能量,因而聚变停止,而铁元素存在于恒星内部,导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡,从而引发恒星坍塌,最终形成黑洞。说它“黑”,是因为它产生的引力使得它周围的光都无法逃逸。
跟中子星一样,黑洞也是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。