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。在這個簡單的情形下時空結構必須具備時間反演對稱性,這意味著如果你讓時間倒流,所有一切都應該沒什麽兩樣。因此如果在未來某個時刻光隻能進不能出,那過去一定有個時刻光隻能出不能進。這看上去就像是黑洞的反轉,因此人們稱之為白洞,雖然它隻是黑洞在過去的一個延伸。(更奇怪的是:在世界裏麵似乎應該還有一個宇宙,雖然這裏用“裏麵”可能不太確切。)時間在白洞裏麵是存在的,但既然你不能進去,那你隻有出生在裏麵才能知道了。
但在現實中,白洞可能並不存在,因為真實的黑洞要比這個廣義相對論的簡單解所描述的要複雜得多。他們並不是在過去就一直存在,而是在某個時間恆星坍塌後所形成的。這就破壞了時間反演對稱性,因此如果你順著倒流的時光往前看,你將看不到這個解中所描述的白洞,而是看到黑洞變迴坍塌中的恆星。
我們知道,由於黑洞擁有極強的引力,能將附近的任何物體一吸而盡,而且隻進不出。如果,我們將黑洞當成一個“入口”,那麽,應該就有一個隻出不進的“出口”,就是所謂的“白洞”。黑洞和白洞間的通路,也有個專有名詞,叫做“灰道”(即“蟲洞”別名“矽洞”)。雖然白洞尚未發現,但在科學探索上,最美的事物之一就是許多理論上存在的事物後來真的被人們發現或證實。因此,也許將來有一天,隨著科學技術的進步和人類的不斷探索,天文學家會真的發現白洞的存在呢!
與黑洞的關係 白洞與黑洞是相輔相成的,是對立統一的。沈葹在《黑洞、白洞交相襯映》一文中對黑洞與白洞的相互關係作瞭如下論述:“霍金著眼於黑洞,但他的假說或可給予黑洞、白洞相互轉化之設想以便宜。當然此設想主要還是出於黑洞、白洞之對稱性的思考;因為物質坍縮成一個中心奇點、與物質從一個中心奇點裏爆發出來,本是相反相成的兩個過程,所以從黑洞瞬即轉化成白洞,似乎還是可能實現的。對於宇宙演化,我們且作如下嚐試性解釋。從廣義相對論演繹得出的一種演化模式,把宇宙假設為從原始火球的大爆炸中誕生,接著便膨脹,脹到最大,再轉變成坍縮,縮到最小;爾後又發生第二次爆炸及其脹、縮過程;如此迴圈反複。對此模式,可否把每次爆炸的原始火球看作為一個原始白洞,而它是上一次坍縮過程的終止黑洞瞬即轉化來的。起始點和終止點就是這白洞和黑洞的中心奇點。”這段論述包含了深刻的辯證邏輯思想。
根據上述情況,可以得出以下結論:第一,黑洞是宇宙間吸引的一種極端現象和形式,它的直接結果是“大坍縮”,與之相反,白洞則是宇宙間排斥的一種極端現象和形式,它的直接結果是“大爆炸”或“大膨脹”。兩者缺一不可,緊密相聯,相輔相成,相互轉化,對立統一。
第二,黑洞與白洞是通過某種“極變機製”(蟲眼機製等)相互轉化的,由於這種相互轉化的存在,使得量子階梯中的所有物質現象得以產生、發展和消亡。在這個過程中,既沒有一成不變的永恆事物,也沒有隻出現一次就永遠絕滅的東西。產生了的東西會消亡,消亡了的東西又會產生,如此迴圈不止。
第三,黑洞與白洞的相互轉化是宇宙演化最根本、最重要的動力根源。它們兩者的存在和轉化,是“吸引和排斥這一個古老的兩極對立”的生動體現,是萬物變化最深層次的總根源。
黑洞就象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隻出不進的“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隻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,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。
科學家們證明瞭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,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,開啟宇宙之謎大門的鑰匙就藏在黑洞和白洞神秘的身後。
關於白洞是怎樣形成的,當前科學家們持有兩種不同的見解。
一種得到多數天文學家讚同的觀點認為,當宇宙誕生的那一時刻,即當宇宙由原初極高密度、極高溫度狀態開始大爆炸時,由於爆炸的不完全和不均勻,可能會遺留下一些超高密度的物質暫時尚未爆炸,而是要再等待一定的時間以後才開始膨脹和爆炸,這些遺留下來的緻密物質即成為新的區域性膨脹的核心,也就是白洞。
有些緻密物質核心的爆炸時間已經延遲了大約100億年或200億年(這要看宇宙的年齡是100億年還是200億年,而宇宙年齡當前也是一個未解之謎)。它們的爆炸,就導致了我們所觀測到的宇宙中各種高能天體物理現象。為此,白洞又有“延遲核”之稱。按照延遲核理論,100億或200億年之前,我們的宇宙就是一個巨大的白洞。
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