白洞是怎麼形成的

　　白洞目前還僅是一種理論模型，尚未被觀測所證實。對於白洞的瞭解，尤其是白洞的形成原因，可能很多人都不太清楚。下面由小編為你詳細介紹形成白洞的原因。

　　白洞的形成原因

　　原理：

　　由於白洞周圍具有很強的引力場，它把附近的塵埃、氣體和輻射吸引到邊界上來，產生很高的加速度，從而與從白洞內高速向外噴射的物質微粒相碰撞，產生巨大的能量輻射。X射線、宇宙射線、射電爆發及雙射電源等高能現象，都可看成是白洞與其周圍吸積物質相互作用的結果。用白洞模型解釋宇宙背景X射線和γ射線的來源，也得到了與觀測結果相近的能譜。白洞內膨脹物質所發出的輻射具有紫移特徵，尤其在最初膨脹階段，這種紫移表現得特別明顯。

　　對於白洞的起源，一種看法認為，白洞內的超密物質由引力塌縮形成黑洞時獲得，它們經過某種內部的矛盾運動，轉變成膨脹狀態，而又從中心奇點向外拋射出來;比較流行的看法認為，白洞來源於整個宇宙的大爆炸。當宇宙由超高密態爆炸時，由於爆炸的不均勻性，有些超密態物質在丟擲後仍處於奇點狀態，它們可以等待一定的時間以後才開始膨脹和爆發，而成為新的區域性膨脹核心。有些核心的爆發時間已延遲了1010年***100000000000年，合1000億年***左右，它們一旦爆發就形成了今天所能觀察到的類星體或其他高能天體，故白洞又稱為“延遲核”。隨著宇宙學的發展，人們將進一步揭開它的奧祕。

　　白洞的性質：

　　從定義上來說，白洞與黑洞是物理學家們根據黑洞在愛因斯坦的廣義相對論上所提出的“假想”物體，或一種數學模型。物理學界和天文學界將白洞定義為一種超高度緻密物體，其性質與黑洞完全相反。白洞並不是吸收外部物質，而是不斷地向外圍噴射各種星際物質與宇宙能量，是一種宇宙中的噴射源。簡單來說，白洞可以說是時間呈現反轉的黑洞，進入黑洞的物質，最後應會從白洞出來，出現在另外一個宇宙。

　　由於具有和“黑”洞完全相反的性質，所以叫做“白”洞;又因為黑洞的引力使得光也無法逃脫，而白洞和黑洞是完全相反的***連光也會被排斥掉***，所以呈現為白色，叫做白洞。它有一個封閉的邊界,聚集在白洞內部的物質，只可以向外運動，而不能向內部運動。因此，白洞可以向外部區域提供物質和能量，但不能吸收外部區域的任何物質和輻射。白洞是一個強引力源，其外部引力性質與黑洞相同。白洞可以把它周圍的物質吸積到邊界上形成物質層。白洞學說主要用來解釋一些高能天體現象。當前天文學家還沒有實際找到白洞，還只是個理論上的名詞。白洞是理論上通過對黑洞的類比而得到的一個十分“學者化”的理論產物，更多的表現為一種數學模型。

　　和黑洞完全不一樣，白洞不會吸收任何物體，相反的，白洞會不斷釋放出物質，包括基本粒子和場。

　　白洞和黑洞一樣，有一個封閉的“視界”。不過和黑洞不一樣，時空曲率在這裡是負無窮大，也就是說，在這裡，白洞對外界的斥力達到無窮大，即使是光筆直向白洞的奇點衝去，會被其彈回，所以它不可能進入白洞一步。

　　理論上，白洞也可以根據是否旋轉，是否帶有電荷而區分型別，但是理論物理學家們認為，白洞的無窮大的斥力會迫使白洞不帶有任何電荷，因為電荷很容易就被趕到了視界外。而旋轉，也被認為是不可能的。不過白洞看來只可能是一種想象中的產物。因為如果白洞不吸收任何物體而僅僅是噴射物質***能量***，那麼無論這個白洞的質量有多大，它的物質也會很快地被噴射光。

　　當然，物理學家們也為白洞提供了幾個存在的想法，其中有的人認為白洞和黑洞通過蟲洞連線，從而使母宇宙和嬰兒宇宙之間獲得聯絡。關於這種機制，可以參考關於“時間蟲洞”的概述***詳見霍金的《果殼中的宇宙》***。

　　白洞的提出過程

　　白洞其實就是黑洞的反演，而黑洞與白洞之間有三維以上的一個通道，從黑洞裡面進去，從白洞裡面出來，因為這些物質從黑洞那邊被吸進去時有很大的速度，所以從白洞裡噴發出來也有很大的速度，但是他們的速度一般相等。黑洞作為事物的一個發展終極，必然引致另一個終極，就是白洞。其實膨脹的大爆發宇宙論中，早就碰到了原初火球的奇點問題，這個問題其實一直困擾著科學家們。這個奇點的最大質量與密度和黑洞的奇點是相似的，但他們的活動機制卻恰恰相反。高能量超密物質的發現，顯示黑洞存在的可能,自然也顯示白洞存在的可能。

　　如果宇宙物質按不同的路徑和時間走到終極，那麼也可能按不同的時間和路徑從原始出發,亦即在大爆發之初的大白洞發生後，仍可能出現小爆發小白洞。而且，流入黑洞的物質命運究竟如何呢?是永遠累積在無窮小的奇點中，直到宇宙毀滅，還是在另一個宇宙湧出呢?

　　1960年以來, 由於空間探測技術在天文觀測中的廣泛應用，人們陸陸續續發現了許多高能天體物理現象，例如宇宙X射線爆發、宇宙γ射線爆發、超新星爆發、星系核的活動和爆發以及類星體、脈衝星，等等。

　　這些高能天體物理現象用人們已知的物理學規律已經無法解釋。就拿類星體來說吧，類星體的體積與一般恆星相當，而它的亮度卻比普通星系還亮幾萬倍。類星體這種個頭極小、亮度極大的獨特性質，是人們從未見到過的，這就使科學家們想到類星體很可能是一種與人們已知的任何天體都迥然不同的奇異天體。

　　如何解釋類星體現象呢?科學家們提出了各種各樣的理論模型。前蘇聯的諾維柯夫和以色列的尼也曼提出的白洞模型，引起了大家的注意。白洞概念就這樣橫空出世了。

　　白洞的起源爭論

　　白洞學說出現已有一段時間，1970年捷爾明便提出它們存於類星體，劇烈活動的星系中的可能性。相對論和宇宙論學者早已明白此學說的可能性，只是這與一般正統的宇宙觀不同，較不易獲得承認。某些理論認為，由於宇宙物體的激烈運動，或者星系一部噴出的高能小物體，它們遵守著克卜勒軌道運動。這是一種高度理想化的推測，亦即一個地方有幾個白洞，在星系核心互相旋轉，偶然噴出滿天星斗。噴出的白洞演化成新星系。而從星系團的照片中可觀察到一系列的星系由物質連線起來。這顯示它們是由一連串劇烈噴射所形成的.照此來說,白洞可能會像阿米巴原蟲一樣分裂生殖,由分裂而形成星系,進而形成星域。然而這又和當前的理論相違背。

　　從此看來，就是星系生成也有不同見解。有的天文學家便提出並接受宇宙之初便有不均勻物質的結塊，而其中便包含了白洞。宇宙向最初奇點收縮，星系、星系群都同一動作,這當然和黑洞的奇點相似。宇宙的不同區域，其密度皆不同，收縮時首先在高密度的地方，達到了黑洞的臨界密度，從此消失在視界之後，宇宙不斷收縮，使不斷出現高密奇點。宇宙成為大量黑洞及周圍物質的集合體。然而事實上，宇宙是膨脹而非收縮的,因此它是白洞而不是黑洞。在宇宙整體性源始的大奇點中存在著密度高的小質點，它們隨著膨脹向四面八方擴散，大白洞大量爆發生出小白洞。星系等不均勻物體，正是由它生成的。不均勻物體之所以易和黑洞拉上關係，皆是因為它和膨脹現狀相對稱的宇宙中區域性收縮的過程。當前宇宙中黑洞和白洞的存在是並行不悖的，是過程的兩個端點而已。黑洞奇點是物質末期塌縮的終點，白洞物質的起點是星系的始端。只不過各過程不是同時，而是先後交錯的。

　　科學家們普遍認為，自從大爆炸以來，我們的宇宙在不斷膨脹，密度在不斷減少。因此，正在膨脹著的天體和氣體乃至整個宇宙，在200多億年***一說137億年***以前，是被禁錮在一個“點”***流出奇點***上，原始大爆炸後，開始向外膨脹，當它們衝出“視界”的外面，就成為我們看得見的白洞。

　　與上述相反的一種觀點認為，由於原始大爆炸的不均勻性，一些尚未來得及爆炸的緻密核心可能遺留下來，它們被丟擲以後仍具有爆炸的趨勢，不過爆炸的時間推遲了，這些推遲爆發的核心——“延遲核”就是白洞。

　　也有人認為，白洞可能是黑洞“轉化”而來。就是說，當黑洞的坍縮到了“極限”，就會經過內部某種矛盾運動質變為膨脹狀態——反坍縮爆炸，這時它便由向內積吸能量，轉變為從中心向外輻射能量了。

　　最富吸引力的一種觀點認為，像宇宙中有正負粒子一樣，宇宙中也一定存在著與黑洞***負洞***相同，而性質相反的白洞***正洞***。它們對應地共生在某個宇宙膨脹泡的泡壁上，分屬兩個不同的宇宙。

　　由於我們的宇宙中存在著10萬多個黑洞，同樣也可能存在著數目相等的白洞。於是，在宇宙繼續膨脹過程中，白洞周圍一些質量稍許密集區域就變得更加密集;黑洞周圍的一些質量稍微稀薄的區域就變得更加空虛。這些大片空虛的區域就是空洞。

　　白洞的噴發

　　輻射若是由白洞產生，這現象就很自然了。輻射能愈高，藍移也愈大，所以最初可見光也都移到紫外區了。他還計算了銀河系中偶然的小規模爆發現象，說明了銀河內小白洞隨時爆發的可能性。例如短期間活動的銀河內X-ray，劇烈的最高能量最先到達，其後能量下降，整體按幕函式遞減在光譜中顯示出來。這和白洞理論計算是一致的。各X-ray之間，光譜不盡相同，不過這差異可從白洞對自己產生的電磁輻射產生畸變說明。因為白洞內產生的輻射可能有黑體輻射***微波以下噪音***，自由—自由輻射***帶電粒子間相互作用產生***，同步輻射***帶電粒子在強磁中通過而產生***等不同形態。人造衛星偶然觀測到的突發r射線，可以白洞影響說明;宇宙射線背景高能粒子的生成，也可以認定是白洞噴發的物體。

形成白洞的原因