第172章 存在
雖然被人帶著學(xué)習(xí)一些東西有時候更多地時候是枯燥乏味的,但華楓還是不得不接受的著這種看似沒有盡頭的苦日子,就像無數(shù)個夜晚他看著天花板想著以前,憧憬的以后。 白洞學(xué)說出現(xiàn)已有一段時間,1970年捷爾明便提出它們存于類星體,劇烈活動的星系中的可能性。 相對論和宇宙論學(xué)者早已明白此學(xué)說的可能性,只是這與一般正統(tǒng)的宇宙觀不同,較不易獲得承認(rèn)。某些理論認(rèn)為,由于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(zhuǎn),偶然噴出滿天星斗。 噴出的白洞演化成新星系。而從星系團(tuán)的照片中可觀察到一系列的星系由物質(zhì)連接起來。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(jìn)而形成星域。然而這又和當(dāng)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(xué)家便提出并接受宇宙之初便有不均勻物質(zhì)的結(jié)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(dāng)然和黑洞的奇點相似。宇宙的不同區(qū)域,其密度皆不同,收縮時首先在高密度的地方,達(dá)到了黑洞的臨界密度,從此消失在視界之后,宇宙不斷收縮,使不斷出現(xiàn)高密奇點。 宇宙成為大量黑洞及周圍物質(zhì)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(zhì)點,它們隨著膨脹向四面八方擴(kuò)散,大白洞大量爆發(fā)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(guān)系,皆是因為它和膨脹現(xiàn)狀相對稱的宇宙中局部收縮的過程。 當(dāng)前宇宙中黑洞和白洞的存在是并行不悖的,是過程的兩個端點而已。黑洞奇點是物質(zhì)末期塌縮的終點,白洞物質(zhì)的起點是星系的始端。只不過各過程不是同時,而是先后交錯的。 科學(xué)家們普遍認(rèn)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,原始大爆炸后,開始向外膨脹,當(dāng)它們沖出“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(rèn)為,由于原始大爆炸的不均勻性,一些尚未來得及爆炸的致密核心可能遺留下來,它們被拋出以后仍具有爆炸的趨勢,不過爆炸的時間推遲了,這些推遲爆發(fā)的核心——“延遲核”就是白洞。 也有人認(rèn)為,白洞可能是黑洞“轉(zhuǎn)化”而來。就是說,當(dāng)黑洞的坍縮到了“極限”,就會經(jīng)過內(nèi)部某種矛盾運動質(zhì)變?yōu)榕蛎洜顟B(tài)——反坍縮爆炸,這時它便由向內(nèi)積吸能量,轉(zhuǎn)變?yōu)閺闹行南蛲廨椛淠芰苛恕?/br> 最富吸引力的一種觀點認(rèn)為,像宇宙中有正負(fù)粒子一樣,宇宙中也一定存在著與黑洞(負(fù)洞)相同,而性質(zhì)相反的白洞(正洞)。它們對應(yīng)地共生在某個宇宙膨脹泡的泡壁上,分屬兩個不同的宇宙。 由于我們的宇宙中存在著10萬多個黑洞,同樣也可能存在著數(shù)目相等的白洞。于是,在宇宙繼續(xù)膨脹過程中,白洞周圍一些質(zhì)量稍許密集區(qū)域就變得更加密集;黑洞周圍的一些質(zhì)量稍微稀薄的區(qū)域就變得更加空虛。這些大片空虛的區(qū)域就是空洞。 輻射若是由白洞產(chǎn)生,這現(xiàn)象就很自然了。輻射能愈高,藍(lán)移也愈大,所以最初可見光也都移到紫外區(qū)了。 他還計算了銀河系中偶然的小規(guī)模爆發(fā)現(xiàn)象,說明了銀河內(nèi)小白洞隨時爆發(fā)的可能性,例如短期間活動的銀河內(nèi)xray,劇烈的最高能量最先 到達(dá),其后能量下降,整體按冪函數(shù)遞減在光譜中顯示出來。這和白洞理論計算是一致的。 各xray之間,光譜不盡相同,不過這差異可從白洞對自己產(chǎn)生的電磁輻射產(chǎn)生畸變說明因為白洞內(nèi)產(chǎn)生的輻射可能有黑體輻射(微波以下噪音),同步輻射(帶電粒子在強磁中通過而產(chǎn)生)等不同形態(tài)。 人造衛(wèi)星偶然觀測到的突發(fā)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(rèn)定是白洞噴發(fā)的物體。但是一個天體的引力會大過天體的斥力,那白洞噴發(fā)的一切東西又會被吸回白洞里才對。 到目前為止,“白洞”還只是個理論名詞,科學(xué)家并未實際發(fā)現(xiàn)。在技術(shù)上,要發(fā)現(xiàn)黑洞,甚至超巨質(zhì)量黑洞,都比發(fā)現(xiàn)白洞要容易的多。也許每一個黑洞都有一個對應(yīng)的白洞! 但我們并不確定是否所有的超巨質(zhì)量的“洞”都是“黑”洞,也不確定白洞與黑洞是否應(yīng)成對出現(xiàn)。但就重力的觀點來看,在遠(yuǎn)距離觀察時兩者的特性則是相同的。 當(dāng)人們有了很復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具來分析這些相關(guān)方程式,他們發(fā)現(xiàn)了更多。在這個簡單的情形下時空結(jié)構(gòu)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(yīng)該沒什么兩樣。 因此如果在未來某個時刻光只能進(jìn)不能出,那過去一定有個時刻光只能出不能進(jìn)。這看上去就像是黑洞的反轉(zhuǎn),因此人們稱之為白洞,雖然它只是黑洞在過去的一個延伸。 (更奇怪的是在世界里面似乎應(yīng)該還有一個宇宙,雖然這里用“里面”可能不太確切。)時間在白洞里面是存在的,但既然你不能進(jìn)去,那你只有出生在里面才能知道了。 但在現(xiàn)實中,白洞可能并不存在,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復(fù)雜得多。 他們并不是在過去就一直存在,而是在某個時間恒星坍塌后所形成的。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,而是看到黑洞變回坍塌中的恒星。 我們知道,由于黑洞擁有極強的引力,能將附近的任何物體一吸而盡,而且只進(jìn)不出。如果,我們將黑洞當(dāng)成一個“入口”,那么,應(yīng)該就有一個只出不進(jìn)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“硅洞”)。雖然白洞尚未發(fā)現(xiàn),但在科學(xué)探索上,最美的事物之一就是許多理論上存在的事物后來真的被人們發(fā)現(xiàn)或證實。 因此,也許將來有一天,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類的不斷探索,天文學(xué)家會真的發(fā)現(xiàn)白洞的存在呢! 與黑洞的關(guān)系 白洞與黑洞是相輔相成的,是對立統(tǒng)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(guān)系作了如下論述“霍金著眼于黑洞,但他的假說或可給予黑洞、白洞相互轉(zhuǎn)化之設(shè)想以便宜。 當(dāng)然此設(shè)想主要還是出于黑洞、白洞之對稱性的思考;因為物質(zhì)坍縮成一個中心奇點、與物質(zhì)從一個中心奇點里爆發(fā)出來,本是相反相成的兩個過程,所以從黑洞瞬即轉(zhuǎn)化成白洞,似乎還是可能實現(xiàn)的。對于宇宙演化,我們且作如下嘗試性解釋。從廣義相對論演繹得出的一種演化模式,把宇宙假設(shè)為從原始火球的大爆炸中誕生,接著便膨脹,脹到最大,再轉(zhuǎn)變成坍縮,縮到最小;爾后又發(fā)生第二次爆炸及其脹、縮過程;如此循環(huán)反復(fù)。 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(zhuǎn)化來的。起始點和終止點就是這白洞和黑洞的中心奇點?!边@段論述包含了深刻的辯證邏輯思想。 根據(jù)上述情況,可以得出以下結(jié)論 第一,黑洞是宇宙間吸引的一種極端現(xiàn)象和形 形式,它的直接結(jié)果是“大坍縮”,與之相反,白洞則是宇宙間排斥的一種極端現(xiàn)象和形式,它的直接結(jié)果是“大爆炸”或“大膨脹”。兩者缺一不可,緊密相聯(lián),相輔相成,相互轉(zhuǎn)化,對立統(tǒng)一。 第二,黑洞與白洞是通過某種“極變機(jī)制”(蟲眼機(jī)制等)相互轉(zhuǎn)化的,由于這種相互轉(zhuǎn)化的存在,使得量子階梯中的所有物質(zhì)現(xiàn)象得以產(chǎn)生、發(fā)展和消亡。在這個過程中,既沒有一成不變的永恒事物,也沒有只出現(xiàn)一次就永遠(yuǎn)絕滅的東西。產(chǎn)生了的東西會消亡,消亡了的東西又會產(chǎn)生,如此循環(huán)不止。 第三,黑洞與白洞的相互轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化,是“吸引和排斥這一個古老的兩極對立”的生動體現(xiàn),是萬物變化最深層次的總根源。 。