黑洞、白洞、虫洞分别是什么意思?
黑洞。
是现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。
黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。
故而,黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体。
黑洞由中心的一个由黎曼曲率张量出发构建的标量多项式在趋向此处发散的奇点和周围的时空组成,其边界为只进不出的单向膜,事件视界的范围之内不可见。
依据爱因斯坦的广义相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将向中心塌缩,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。
宇宙中密度最大的物体。
黑洞是恒星的残余,它们以超新星的形式结束了自己的生命。
它们的特征是一个空间区域,在这个空间中重力非常强,甚至光都无法逃逸。
这个区域的边界被称为视界,在黑洞的中心是奇点,使恒星的质量被压缩到一个零大小和无限密度的单一点。
正是这个奇点产生了黑洞强大的引力场。
白洞。
是广义相对论所预言的一种性质正好与黑洞相反的特殊天体。
白洞目前还仅是一种理论模型,但尚未被观测所证实。
按照白洞理论,白洞和黑洞相似,也有一个封闭的边界。
聚集在白洞内的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向运动。
因此这种天体外面的物质不能进入。
白洞是宇宙中的喷射源,可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射,所以白洞是一个只发射、不吸收的特殊宇宙天体,与黑洞正好相反。
白洞是一个强引力源,其外部引力性质均与黑洞相同,白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。
白洞理论主要可用来解释一些高能天体现象。
根据白洞理论,有人认为类星体的核心可能是一个白洞。
当白洞内超密态物质向外喷射时,就会同它周围的物质发生猛烈的碰撞,从而释放出巨大能量。
由此推断,有些X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象,可能会与白洞的这种效应有关。
白洞的力是排斥力与黑洞的吸引力是相反的力。
虫洞。
简单地说就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。
暗物质维持着虫洞出口的开启。
虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性。
虫洞也可能是连接黑洞和白洞的 时空隧道,所以也叫\"灰道\"。
理论上,虫洞是连结两个遥远时空的空间隧道,就像是大海里面的漩涡,是无处不在但转瞬即逝的。
这些时空漩涡是由星体旋转和引力作用共同造成的。
就像 漩涡能够让局部水面跟水底离得更近一样,能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。
不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开,也有人假设如存在一种叫做幻影物质的奇异物质的话,因同时具有正能量和负质量,因此能创造出排斥效应以防止虫洞关闭。
迄今为止,科学家们还没有观察到虫洞存在的证据。
为了与其他种类的虫洞进行区分,一般通俗所称“虫洞”应被称为“时空洞”。
黑洞、白洞、虫洞的关系。
黑洞,白洞,虫洞这三个物理对象中,只有黑洞是完全被观测证实的。
而白洞和虫洞则是在理论上研究黑洞的时候提出来的概念。
其中白洞被普遍认为并不真实存在,而虫洞则被认为可能存在,但依然只处在理论研究阶段。
在黑洞的视界上,时空的性质好像变得奇异,也就是所谓的时空度规在那儿发散,不熟悉度规的话请忽略。
但是奇异性也许是因为我们使用了不恰当的坐标系,因此人们开始通过变换坐标系来消除那些假的奇异性。
这样,人们就把史瓦西时空扩大了。
最大延拓之后的时空称为克鲁斯卡尔-塞凯赖什时空,在这个时空中,除了有一个黑洞区域,我们还发现有一个白洞区域。
这个区域与黑洞恰好相反,白洞是一个只有东西出来却没有东西进去的区域。
由于真实的时空并不是凭空从爱因斯坦的场方程出现的,而是由实际的物理过程产生。
一般来说黑洞都是由坍缩的星体形成的,如果我们考虑这个过程,那么我们就会发现,原先白洞区域就会被一个坍缩的星体替代。
居于此物理学家普遍认为,白洞并不真实存在。
在时空中,除了发现有一个白洞区域,我们还发现黑洞外面还有一个新的洞外区域, 这个洞外区域不是我们所在的洞外区域,而是一个独立的新世界。
这个新世界通过一个类似隧道一样的东西与我们这个世界相连,这个隧道便称之为虫洞。
因此,观察者看来虫洞其实像一个黑洞,因为东西掉进去了就出不来,对另一边的观察者来说也是一样。
所以我们可以说,虫洞连接了两个空间区域,也可以说虫洞连接了两个黑洞,但是不能说虫洞连接了黑洞和白洞。
如果是那样的话,那么从黑洞这边跳进去,自然就从白洞出来了。
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