350 您可能听说过黑洞，这是一个位于深处的巨大物体，可以吞噬附近的任何东西。然而，与黑洞相反，它被称为白洞。白洞也很可怕，但更好地了解它们以及黑洞是如何产生的很重要。这是我们的出发点，请注意这些描述，因为其中许多也适用于白洞，但事实恰恰相反。
什么是黑洞
黑洞有各种大小，但主要分为三种类型。黑洞的质量和大小决定了它的类型，最小的黑洞被称为原初黑洞。科学家认为，这种类型的黑洞只有原子那么小，但质量却有一座山那么大。最常见的中等大小的黑洞被称为恒星黑洞。恒星黑洞的质量可能是太阳的20倍，但它们相对较小，可以轻松装入直径约10英里的球体。密集的质量集中是它们对其他物体施加强大引力的原因。科学家估计，银河系中有数十个质量相当于恒星质量的黑洞。最大的黑洞被称为超大质量黑洞。这些黑洞的重量超过一百万个太阳。然而，它们可以包含在直径等于太阳系直径的球体内。
研究表明，每个大星系的中心都有一个超大质量黑洞。银河系中心的超大质量黑洞被称为人马座A，它的质量相当于约400万个太阳，可以被挤压成一个直径与太阳差不多大小的球体。
原始黑洞被认为是在大爆炸后不久形成的。当大质量恒星的中心塌缩时，恒星黑洞就会形成。这种塌缩还可能导致超新星或恒星爆炸，导致恒星的一部分爆炸到太空中。科学家认为，超大质量黑洞与星系同时形成，其大小与星系的质量有关。黑洞是看不见的，因为强大的引力甚至不允许光逸出。然而，科学家们可以看到其强大的引力对周围恒星和气体的影响。如果一颗恒星绕太阳系天空中的某个点运行，科学家可以研究该恒星的运动，以确定它是否绕黑洞运行。
我们的太阳会变成黑洞吗？由于太阳没有足够的质量，它不会塌缩成黑洞，但这并不意味着它会在数十亿年后逃脱死亡并成为红巨星。然后，当它耗尽最后的燃料时，它将脱离外层，变成一个发光的气体环，称为行星状星云。最终，太阳沦为一颗冷却的白矮星。但这一切还很遥远，现在担心是没有意义的。
什么是白洞
白洞与黑洞完全相反。事实上，它是一个时间逆转的黑洞。如上所述，物质一旦进入黑洞的范围，就注定无法逃脱强大的引力。同样，白洞是一个不断流出的区域。据说它的事件半径禁止任何物质进入，包括光。人们相信，如果鲁莽的船员试图驾驶航天器进入白洞，白洞就会发出相当于黑洞能量的光。伽马射线的绝对威力会摧毁他们和他们的船，但我们甚至可以假设这艘船的威力足以承受这一点。即使这样，白洞周围的结构也使得进入白洞所需的加速度越来越大。简单来说，进入白洞所需的能量超过了整个宇宙所需的能量。
所以你最好不要尝试，正如你可能怀疑的那样，白洞理论是解决黑洞数学魅力的第一件事。1905年，阿尔伯特·爱因斯坦意识到，虽然加速观察者对时间的体验不同，但这并不适用于非加速观察者。对于那些以恒定速度运动或静止的物体，光速与所有运动无关。爱因斯坦后来发表了广义相对论，并得出结论：有质量的物体具有引力，它是时间和空间之间的扭曲，而不是实际的物理力。卡尔·史瓦西(KarlSchwarzschild)使用爱因斯坦的方法来求解场方程，并找到了时空区域或根本没有任何物质的质量方程。这导致了史瓦西度量，但简而言之，它是黑洞的数学表示。史瓦西创建了一个完全静态的黑洞方程，该方程没有改变，也不需要任何改变。
这是一个外部黑洞，大小保持不变并且始终存在。请记住，在地平线之外，所有事件都将在无限的未来发生。因此，对于外部观察者来说，这些事件永远不会发生。史瓦西度规告诉我们，在理想化的黑洞中，空间变成了时间，时间变成了空间。当我们在真正的黑洞中逆转时间时，我们看到的是一颗垂死的恒星，而不是在未来的某个特定时间交换它们的角色。然而，当永恒的黑洞逆转时，我们最终会得到一个白洞。
然而，并不是所有的科学家都同意白洞的存在，这使得他们最近的发现变得更加重要，但为什么一些科学家怀疑白洞的存在呢？他们认为，仅仅因为白洞遵循广义相对论并且在数学上是合理的，并不意味着它客观存在。这就是为什么一些科学家称白洞的可能性不大，这意味着他们不希望用双筒望远镜看到它们，尽管不能完全排除这种可能性。他们的想法是基于这种违反热力学第二定律的现象，该定律规定宇宙中的熵必须始终保持恒定或增加。
熵通常被描述为混沌，但更好地理解为系统中粒子可能状态数量的增加。例如，想象一座房子被拆成瓦砾。这是熵的一个例子，因为碎石可以用来建造许多其他结构，例如棚屋、书架和大量的纸张。然而，房子只是这些粒子的一种特殊状态。现在，每当宇宙的总熵增加时，局部熵可能会小幅减少。黑洞在这方面表现出色，因为它们将低熵物质（例如行星）分散到一个大的空隙中，并且随着时间的推移，空隙中的混乱程度会增加。但驱逐物质的白洞违反了这一定律，因为它们会减少总熵，这就是为什么物理学家相信时间不能倒流。
但这并不能证明白洞不存在。想想理论物理学家卡罗·雷维利所说的：一旦黑洞由于时间和空间的限制而停止蒸发和收缩，黑洞就会经历量子反弹或向外的压力，变成白洞。这意味着黑洞几乎立即变成白洞，但作为外部观察者，我们会持续看到黑洞数十亿年。由于引力时间膨胀，如果这个理论是正确的，早期宇宙中形成的黑洞可能会死亡并爆炸成宇宙射线，或者我们以前可能见过的另一种形式的辐射。
可能是白洞的信号
2006年，美国宇航局的Swift卫星在天空中一个非常奇怪的区域（名为GRB）检测到异常强大的伽马射线爆发。这种爆发一般分为两种类型，短爆发和长爆发，通常与超新星有关。GRB两者都不属于。它持续了102秒，但这与任何恒星爆炸无关。相比之下，大多数伽马射线爆发仅持续2至30秒。GRB发生在很少有恒星能够爆炸或长时间爆炸的星系中。对于天文学家和天体物理学家来说，这种伽马射线暴突然出现，并在短短几分钟内自行塌陷。
然而几年后，科学家推测GRB可能是一个白洞。他们为什么得出这个结论？这是因为GRB完美地描述了人们期望从白洞看到的景象，白洞是一种巨大且不稳定的物质和能量射流。它通常是从一个太小而看不见的点形成的，然后很快消失。使这一假设更加站得住脚的是，当前的科学模型无法对所发生的事情提供其他解释。
