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黑洞的概念最早要追溯到1799年,当时的拉普拉斯提出了一条原理,即:一个重物体的吸引力有可能非常之大,甚至连光都无法从它那里发出来。一百年多后,拉普拉斯预言的引力效应在爱因斯坦的广义相对论里通过由物质决定的非欧几何的形式表现了出来。爱因斯坦用严格的数学方程预言了“黑洞”的存在,但最初并没有多少人相信。如今,随着广义相对论的预言被一个个证实,黑洞作为宇宙中的实体,它的真实存在也已得到了确证。

我们知道,广义相对论预言,当一个观测者随着一个坍缩天体自由下落时,他的生命将会随之结束,观测者将被分解为亚原子粒子,在黑洞中心的时空奇点处终结。这看上去似乎是理所当然的。但是,我们不要忘了,从本质上来说广义相对论是一种在时间上对称的理论,这也意味着,如果理论预言一串事件接连发生,那么它也应该预言另一串事件接连发生,而第二串时间是由第一串事件按时间反演序列构成的。

这是什么意思呢?换句话说,如果我们将第一串事件拍成电影,然后再将它倒过来放,那么我们按相反次序所看到的一切,同样也是根据广义相对论的预言是有可能发生的。因此,相对于坍缩到奇点的过程,如果将时间反演,我们有可能得到另外一种新的逆向过程——天体从奇点处冒出来,这种现象就是“白洞”。据此,有科学家认为,当观测者随着天体的坍缩达到奇点以后,他会随之进入另外一个宇宙世界而作为白洞出现。也就是说,黑洞的爆聚紧接着白洞的爆发,另一个宇宙世界与前一个宇宙世界相衔接。

这里需要强调指出的是,广义相对论本身并没有对这种衔接提供任何依据,所谓“爱因斯坦-罗森桥”是后来提出的。根据广义相对论,黑洞和白洞这两幅图像是分开的,黑洞和白洞可以孤立地存在。对于黑洞来说,观测者的生命终止在奇点处;而对于白洞来说,观测者的生命将从白洞开始。那么,根据理论,相较于黑洞洞来说,白洞的一切都应该是相反的,黑洞不出可见光,而白洞在早期爆发阶段,应该很容易被观测到,那科学家为何却没有发现白洞存在的迹象呢?

科学家认为,对于一个白洞来说,在爆发早期的膨胀阶段,多普勒蓝移会超过引力红移,当蓝移非常大时,可见光波段的光子对于观测者来说都变成了X射线或者γ射线光子,在可见光波段是不可见的。基于这样的推测,白洞有可能是暂现γ射线暴和X射线暴的源头或起因。最近几年,一些空间天文台和地面探测设备在宇宙中发现了许多的这类射线源,它们的持续时间都短,最典型的γ射线暴仅仅只持续几秒钟。

从理论上来说,白洞也会存在事件视界,即“史瓦西壁垒”。但与黑洞不同的是,白洞的事件视界并不妨碍光线从白洞射向外部的观测者。因此,原则上应可以观测到一个白洞从最初的奇点开始不断增长的过程。由此可见,如果白洞真的存在,它应该是一种十分引人注目的天体,至少在它的早期阶段是这样的。

支持这个观点的科学家认为,之所以观测不到白洞,是因为它持续的时间太短了,无法从观测去发现。而目前得到大多数科学家认可的宇宙学模型——宇宙大爆炸模型,则似乎正是一个最大的、最抽象的白洞模型。也许,我们的宇宙,真的是起源于一个白洞?

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