白洞: 理論的極限、世界的終極

我們知道黑洞是廣義相對論所預言的一種天體，而現在的天文觀測也表明，雖然我們還無法直接探測黑洞，但種種的間接證據無一例外地表明，黑洞在宇宙中是廣泛存在的。而在根據廣義相對論推導出關於恆星內部，和周圍的引力強度的計算公式時，分析公式的物理含義，發現其中除了黑洞之外，廣義相對論也預言了另外一種更加神奇的天體，這就是白洞。

而且在這個引力強度的計算公式中，黑洞和白洞在時間上互為「反演關係」，什麼叫反演關係呢，打個比方，我們用攝像機在錄像帶上，拍攝下一個球的上拋和下落的運動過程，然後將錄像帶反向重放，這就是反演關係。雖然我們看到的反向重放出來的球的運動，與實際的運動過程截然相反，但這並不違背任何的物理定律，這就告訴了我們一個深刻的道理，那就是同某一過程相對應的，還存在著只是時間發生反轉的另一種過程的現象。而且在物理世界中，這也應該是十分普遍的，於是根據這種時間反演的關係，我們便可以由黑洞的性質來推測出白洞的性質。

黑洞我們都很熟悉，它是一種沒有任何東西可以從其內部逃出的一種天體，那麼與之相反，白洞就是沒有任何東西可以被限制在其內部的一種天體

白洞（藝術想像）

根據我們上面說到的反演關係我們也可以合理推測，白洞也存在一個和黑洞一樣的奇點，只不過具體發生的事情是與黑洞相反的，所以白洞會將集中在這一奇點上的質量，以物質和光的形式源源不斷地向外吐出，另外同黑洞有一個界面一樣，白洞也有一個界面，物質和光可以從白洞界面的內側移動到界面的外側，但是即使是光，也不可能從界面的外側進入到內側，那麼問題就來了。由於黑洞吞噬一切，所以我們很難觀測到，但是白洞是釋放一切的，所以理論上來看，白洞的觀測就要容易的多，那麼在現實的宇宙中到底存不存在著這樣一種奇怪的天體呢？

可以說在黑洞剛剛被提出的時代，科學家對於黑洞的理論上的孿生兄弟白洞的興趣，要小得多，因為在那個黑洞還沒有多少人相信的年代，你再去研究白洞，這不是瘋了么。所以幾乎沒有人相信存在著這樣一種不可思議的天體，但是偉大的蘇聯人民從來都是不信邪的，1964 年蘇聯科學家諾維科夫提出了自己的看法，它認為在1960 年，人類所發現的那種不知道是什麼玩意兒的「類星體」其實就是白洞，類星體距離太陽系都十分遙遠，它們會一直釋放出巨大的能量。

最亮的類星體

類星體

其亮度可以超過銀河系亮度的1000 倍以上，可以說類星體這種不斷噴射物質的性質，確實很像理論中對於白洞的描述，在當時也沒有人可以對類星體進行很好的解釋，人們很難想像究竟是怎樣的一種天體。會釋放出如此巨大的能量，所以諾維科夫將白洞與類星體聯繫在一起，有一定的合理性。那麼這個類星體會是所謂的白洞嗎？

遺憾的是，諾維科夫的觀點並沒有得到主流科學界的認同，通過對類星體研究的不斷深入，現在的主流觀點認為，類星體是活動十分激烈的星系的中心部分，這些星系的中心不是白洞，而更可能是一個黑洞。

當有大量的物質向星系中心的黑洞墜落時，會形成一個吸積盤，圓盤內摩擦產生了大量的熱量，從而釋放出了巨大的能量，另外還有一部分沒有被黑洞吞噬的物質，會以高能噴流的形式向外噴出，這便是我們所觀察到的類星體，那麼為什麼類星體都距離我們那麼遙遠呢？這是因為在宇宙越遙遠就代表著越過去，而在距離我們比較近，也就是比較接近現在的宇宙空間中，處在這裡的類星體。隨著時間的推移，聚集在超大型黑洞周圍並向黑洞墜落的物質，基本已經被吞噬殆盡了，所以噴射大量物質的類星體是很難存在於近處，而大多發生於遠古的宇宙之中，這麼看來類星體基本不會是白洞了。

那麼還有沒有其他可能呢，遺憾的是到目前為止，科學家還沒有實際觀測到一個，可以直接肯定是白洞的天體，甚至連間接的證據人們都還沒有掌握，一些比較悲觀的科學家甚至認為，別的宇宙咱不知道，但至少在我們這個宇宙中，是不可能存在白洞的。

還有一種較為悲觀的觀點認為，在宇宙中是可能存在白洞的，但是我們無論如何也是無法觀測的，這一觀點是由美國天文學家道格拉斯-阿德里在1974 年提出的，那麼既然存在為什麼無法觀測呢？

之前我們說了，白洞是只能從內部向外吐出物質的一種天體，所以很多人乍一聽到白洞的這一性質，都會以為白洞具有的不是引力而是斥力，但是理論研究表明，白洞其實仍然具有引力。而且白洞的引力應該和黑洞一樣巨大，在白洞的周圍，應該存在從它內部吐出的物質，也應該有原來就存在於其周圍的物質，這些物質會吸引住從白洞新噴出的物質和光的一部分，同時這些物質還受到白洞的引力作用而向白洞靠近，但是白洞的性質不允許它門再前進一步。所以不論引力多大，這些物質是死活進不到白洞內部的，這就使得這些物質沉積在了白洞的表面，它們和白洞加在一起。從總體上看，不斷地增加著白洞的質量，剛才我們說了，白洞應該具有和黑洞一樣大的引力，也就是說它們的質量也是一樣量級的，達不到某種量級就談不上白洞，這樣一來原本質量就很大的白洞，再加上沉積在其表面上的物質，整體質量就進一步增大，而質量的增大，我們也都知道意味著什麼？所以白洞整體所呈現出的結果，便是一個質量比原來白洞還要大的黑洞，所以由此可見，如果真的有白洞存在的話，那麼在白洞界面外側緊靠界面處，還應該有一層具有黑洞性質的區域，也就是說這是一種二重結構，或者說白洞總是被黑洞包裹，並隱藏在其內部的。所以即便從白洞內部釋放出大的難以想像的能量，我們也是無法觀測到的，不過現在觀測不到，並不代表著以後觀測不到，我們也不必過於悲觀，一種更大膽的理論認為，白洞的存在也許正意味著時空之門。傳統上人們認為，被吸入黑洞的物質將向位於中心的奇點墜落，最後也會變成黑洞質量的一部分，但一些科學家認為，在黑洞有自轉的情況下，也許這不是被吸入黑洞的物質的最終歸宿。通過理論分析人們得知，對於自轉的黑洞來說，它的奇點應該是具有蘋果的形狀，就和我們上面說到的黑洞包裹白洞的情形一樣，這個蘋果內部，也許就是白洞，所以在這種情況下，被黑洞吸入的物質有可能不是墜落到奇點，而是從位於另一空間的一個白洞中冒出來。

你可能覺得這是我瞎編的，但這真不是，這是理論物理學家利用廣義相對論，分析自轉黑洞內部空間的性質，所得到的一個結論，而且這個結論還有一個大名鼎鼎的衍生品，這個衍生品的名氣可要比白洞高多了。這就是「蟲洞」，正是蟲洞將一處空間中的黑洞與另一處空間中的白洞連接了起來，通過蟲洞我們便可以前往另一個不同的宇宙，但是在出發前你一定要慎重，因為白洞只能吐出物質不能吸入物質，黑洞只能吸入物質不能吐出物質。所以這種蟲洞並非名副其實的，而是一個有去無回的單向通道，如果你要是覺得這個宇宙真的沒有可留戀的話，那麼白洞的大門向你敞開。好走不送，不過還有一種觀點認為，你的計劃也許難以順利成行，因為理論上雖然物質和光可以通過這種蟲洞，但是在物質和光實際進入時，由此而產生的能量漲落將被放大，它們的影響會立即擾亂引力，從而使得蟲洞瓦解立即關閉，變回了奇點。實際上這種連接是難以實現的，所以不論這個宇宙好與壞，在沒有確定的答案之前，還是好好待著吧。

總之在目前的宇宙看來。白洞難以存在，即便存在也觀測不到，而我們想要通過黑洞走出白洞，進入到另外一個宇宙空間中，目前的理論也是不支持的，就讓白洞繼續存在於我們浪漫的想像中吧。

如果我們換一個角度，也許關於白洞的思索會豁然開朗，雖然這種觀點更具有顛覆性，但也許這可能真的就是事實的真相，在大部分還處於未知的前提下，任何結論其實都是有可能的，那麼這種顛覆性的觀點是什麼呢？

我們在知道宇宙誕生於大爆炸，初期的宇宙是一個極端環境，小火球，此後宇宙不斷膨脹，才產生出了各種各樣的基本粒子與物質並最終造就了億萬星系，現在我們再看一下這個情節，宇宙初期從一個狹小區域噴出物質的這種現象。其實就非常像一個白洞，也就是說我們的宇宙本身也許就是一個白洞，日月星辰和我們人類都來自於這個白洞，我們還可以這樣設想，當初的大爆炸，也許在某一區域發生的要稍晚一些，那麼在這個區域周圍的大爆炸全都結束以後，在這個區域中，仍然會有大量的基本粒子被釋放出來。

從某種意義上說，這也是白洞，但是直到目前，科學家也沒有觀測到以白洞形式出現的「遲晚發生的大爆炸」。為什麼呢？也許根本不可能存在這樣的區域，就是我們瞎JB 猜的，也有可能是這樣的區域距離我們太過遙遠，隨著宇宙膨脹的加速，在那裡白洞發出的光永遠也無法到達我們這裡，還有可能是我們現在所掌握的觀測方法和觀測精度，還不足以觀測到這種大爆炸的區域，具體是怎樣的，現在誰也不知道。