文章图片
文章图片
上世纪初 ， 爱因斯坦提出了划时代的引力理论——广义相对论 ， 以弯曲的时空几何的方式修正了基于平直空间基础上提出的牛顿万有引力理论 ， 由于对水星轨道近日点进动、日全食时太阳边缘星光偏移预言的成功验证 ， 这一全新的引力理论很快得到物理界的广泛认同 。 但由于广义相对论的数学形式相当复杂 ， 其方程含有一堆自变量 ， 非常难解 ， 以致爱因斯坦一度认为它没有精确解 。
不过很快他就被打脸了 ， 在理论提出的次年 ， 德国一战前线的天文学家卡尔·史瓦西就求出了在静态球对称条件下的精确解 ， 为了表彰他的贡献 ， 这组方程解以史瓦西的名字命名为史瓦西解 ， 又称史瓦西度规 。
史瓦西解下的理论预言——黑洞史瓦西解里求出了一种古怪的天体 ， 它的表面逃逸速度等于光速 ， 由于在相对论下 ， 一切常规物质的运动和信息传递的速度不可能超过光速 ， 因此没有任何物质和信息能从这种天体表明发出 ， 这种天体应该是看不见的 ， 因此这种天体后来被命名为黑洞 。 不仅如此 ， 在计算里 ， 黑洞产生了两个奇异点 ， 这两个奇异点一个在黑洞的边界处 ， 即光速无法逃逸的边界 ， 成为事件视界；另一个则在黑洞的中心 。 在这两个奇异点上 ， 部分物理量出现了无穷大 ， 而无穷大是没有物理意义的 ， 它的出现意味着理论崩溃和失效 。
不过后来 ， 科学家发现视界处的奇异性可以通过坐标变换消除 ， 简单说就是对于一个向黑洞视界自由下落的参考系 ， 视界的奇异性将消失 ， 对于下落中的人来说 ， 视界并不会产生无穷大 。 但是另一个奇异点——黑洞的中心奇点则无论如何也无法消除 。
【黑洞里面有什么呢？白洞跟黑洞都有哪些区别呢？如何区分？】
奇点如何形成？这个使理论失效的中心奇点是怎样形成的呢？根据现有理论 ， 当大质量恒星演化到末期 ， 失去了核聚变提供的能量 ， 物质在重力作用下向核心坍缩 ， 随着半径的缩小 ， 末期恒星的表面引力越来越大 ， 当坍缩到一定程度 ， 光速无法逃逸的视界就会形成 ， 视界内的物质将在巨大的引力下不可抗拒地向中心坍缩陷落 ， 按照现有理论 ， 没有任何物质结构能抵御这种坍缩 ， 最终一切已知物质结构崩塌 ， 成为一个体积无限小、密度无限大的奇点 。 也就是说 ， 在史瓦西黑洞里不再有物质 ， 只有一个时空无限弯曲的几何点！
白洞又是什么？与黑洞有何异同？前面说了 ， 黑洞内一切都向中心奇点坍缩 ， 一切物质结构在越来越强的引力下土崩瓦解 ， 黑洞内除了奇点弯曲的时空 ， 什么都没有……而奇点是一切的终结 ， 包括时间！没错 ， 黑洞奇点就是时间的终点！而白洞则刚好相反 ， 它具有黑洞的特质 ， 有一个中心的奇点也有一个视界 ， 但它的奇点并非是时间的终点 ， 而是相反 ， 白洞的奇点是时间的起点 。 物质不再是不可抗拒地落向中心奇点 ， 而是不可抗拒地从中心奇点喷涌而出直到视界 。
白洞相当于黑洞的时间反演 ， 物质从中心奇点向外传播在正常情况下是不可能的 ， 然而假如是时间倒流 ， 这一幕的发生就是极其自然的 。 不过目前来说 ， 一个因果律制约的正常宇宙无法允许时间反演的发生 ， 所以 ， 白洞不像黑洞一样是预言中的天体 ， 它仅仅是可能存在的天体 ， 它的存在与否没有必然性 。
我是星宇飘零 ， 关^_^注我 ， 和你分享更多有趣科学知识 。
（以上图片来源于网络 ， 如有侵权请联系删除）
推荐阅读
- 天上一天真的等于人间一年？宇航员在月球待一天，地球过了多久？
- 地球每秒630公里在宇宙中飞奔，它要去往哪里？科学家给出了答案
- 虫洞真的存在？科学家声称已经制造出“虫洞”，或打破虫洞规律
- 一个美妙的词：穿过
- 女娲补天是不是地球文明堵死虫洞，来保护地球的手段？
- 黑洞能不能吞噬时间？
- 大胃王：银河系“大胃王”，不仅能吞噬黑洞，连银河系也不放过？
- 霍金曾说“秦始皇还活着，就是走不出地宫”，有什么科学依据？
- 宇宙中有哪些类型的黑洞呢，他们的特征是什么呢