改變宇宙的三個(gè)洞 黑洞蟲(chóng)洞白洞 彼此之間有什么區(qū)別

宇宙學(xué)的研究一直是人類的探索領(lǐng)域之一，而近百年來(lái)，有三個(gè)引人注目的天文現(xiàn)象讓科學(xué)家們頭疼不已，它們分別是黑洞、蟲(chóng)洞、白洞。這三個(gè)“洞”顛覆了我們對(duì)宇宙的傳統(tǒng)認(rèn)知，值得深入探討。

一、黑洞

盡管黑洞的名字帶有“洞”，但我們不能被字面意義所迷惑，黑洞并不是宇宙中的一個(gè)空洞或洞穴，因?yàn)槲覀兯�生存在的宇宙�?shí)際上是一個(gè)由三維空間和一維時(shí)間組成的四維時(shí)空。在這個(gè)時(shí)空中，黑洞就像太陽(yáng)和地球一樣，是一個(gè)具有質(zhì)量和體積的球體。

由于黑洞吸收了所有光線，它是宇宙中最黑暗的物體，從任何角度觀察它都會(huì)顯得像一個(gè)二維的平面。這就好像我們?cè)诘厍蛏峡刺��?yáng)和月亮?xí)r，它們也呈現(xiàn)為圓盤形狀，盡管它們實(shí)際上都是球體。

黑洞之所以成為科學(xué)界的難題，并不僅僅因?yàn)樗�的黑暗。黑洞的引力效�?yīng)也讓人們矚目。人類文明經(jīng)歷了兩個(gè)引力時(shí)代，第一個(gè)是牛頓建立的“萬(wàn)有引力定律”，它成功解釋了天體運(yùn)動(dòng)和太陽(yáng)系的基本結(jié)構(gòu)，但無(wú)法解釋水星近日點(diǎn)的偏差。

第二個(gè)引力時(shí)代則由愛(ài)因斯坦于20世紀(jì)初提出的“廣義相對(duì)論”開(kāi)創(chuàng)，這一理論不僅成功解決了水星近點(diǎn)預(yù)cession的問(wèn)題，還解釋了引力的本質(zhì)，將引力描述為“大質(zhì)量天體扭曲時(shí)空所產(chǎn)生的引力坑”。這一理論使我們跨越了牛頓時(shí)代，取得了引力研究上的重大突破。

隨著廣義相對(duì)論的提出，還出現(xiàn)了一系列新的天體和現(xiàn)象，其中之一就是黑洞。當(dāng)巨大的質(zhì)量聚集在時(shí)空中的一個(gè)極小點(diǎn)上時(shí)，根據(jù)廣義相對(duì)論，這個(gè)點(diǎn)會(huì)在宇宙中創(chuàng)造一個(gè)深深的引力凹陷，同時(shí)，這個(gè)點(diǎn)的引力會(huì)變得如此強(qiáng)大，以至于連光線也無(wú)法逃逸，每秒鐘約300,000公里的光都無(wú)法逃脫。

盡管這一點(diǎn)本身也是一個(gè)天體，但當(dāng)一個(gè)天體自身發(fā)出的光甚至不能逃離其引力范圍時(shí)，那么外部的光線也會(huì)被束縛，這導(dǎo)致黑洞的外表永遠(yuǎn)處于漆黑一片的狀態(tài)，沒(méi)有光線能夠從中逃出。這就是廣義相對(duì)論中預(yù)測(cè)的黑洞。

二、蟲(chóng)洞

蟲(chóng)洞的全名是“愛(ài)因斯坦-羅森橋”，通俗地說(shuō)，蟲(chóng)洞利用了“質(zhì)量可以扭曲時(shí)空”的特性，將兩個(gè)相隔數(shù)百萬(wàn)光年的星系連接在一起，實(shí)現(xiàn)了跨越巨大距離的物質(zhì)傳輸。這種方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了化學(xué)火箭和光速飛船的限制，而且不違反愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，它幾乎是宇宙旅行的理想方式，唯一的問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)難度極大。

根據(jù)大爆炸宇宙模型，宇宙中存在一種稱為“天然蟲(chóng)洞”的現(xiàn)象，但它們只在宇宙剛開(kāi)始膨脹時(shí)的短暫時(shí)間內(nèi)存在。當(dāng)宇宙膨脹時(shí)，時(shí)空和物質(zhì)仍然非常稠密，這時(shí)出現(xiàn)了天然蟲(chóng)洞，它們好像是在沸騰的熱水中產(chǎn)生的氣泡一樣。然而，隨著宇宙的超光速膨脹，整個(gè)宇宙的溫度在短時(shí)間內(nèi)下降，天然蟲(chóng)洞也不復(fù)存在。

目前，蟲(chóng)洞只存在于科幻作品中，它被描繪為宇宙超級(jí)文明的標(biāo)配，而人類文明尚未達(dá)到創(chuàng)建蟲(chóng)洞的水平。

三、白洞

白洞與黑洞和蟲(chóng)洞一樣，是廣義相對(duì)論的預(yù)測(cè)天體或現(xiàn)象，但與它們相反，白洞的特性截然不同。黑洞一直在吞噬物質(zhì)和光子，而白洞則不斷噴射物質(zhì)和光子，可以看作是黑洞的反面。

最初的理論認(rèn)為，黑洞吞噬的物質(zhì)會(huì)從白洞中噴射出來(lái)，盡管這一理論后來(lái)被推翻，但關(guān)于“白洞會(huì)不斷噴射物質(zhì)”的觀點(diǎn)仍然存在。

令人遺憾的是，科學(xué)界目前還沒(méi)有在宇宙中觀察到白洞的存在，甚至在科幻作品中也很少提到白洞，它仍然是廣義相對(duì)論的理論預(yù)測(cè)，尚未在現(xiàn)實(shí)中得到驗(yàn)證。

無(wú)論是黑洞、蟲(chóng)洞還是白洞，它們都源于愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論。然而，正如牛頓的引力理論被廣義相對(duì)論修正一樣，未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)新的引力理論，從而解決“三洞問(wèn)題”，為我們解開(kāi)宇宙的更多謎團(tuán)提供答案。