黑洞和白洞有什么区别

黑洞和白洞有什么区别
黑洞和白洞有什么区别

黑洞和白洞有什么区别
http://baike.baidu.com/view/863.htm
什么是白洞?
正与负、阴与阳、黑与白、天与地,万事万物是如此的和谐,宇宙间的一切奥妙都穷尽于此.当黑洞吞食着一切物质的时候,白洞则将物质迸射而出.一张一弛,这也许就是宇宙的本原.
在爱因斯坦的广义相对论中预言到了两种天体,一个是人们早已熟知的黑洞,另一个则是人们比较陌生的白洞.20世纪60年代以来,由于空间探测技术在天文观测中的广泛应用,人们陆陆续续发现了许多黑洞性质的天体.如天鹅座X--1星和御夫座e星的伴星就是两个典型的例子.众所周知,黑洞是一种极为奇特的天体,它能够把包括光线在内的一切物质都吸入自己的体内,所以黑洞在宇宙中是不会发光的,但是即使如此,天文学家们却依靠射电红外望远镜观测到了它们,并大胆的假设黑洞是恒星衰亡后留下的残骸.
世上的万物都是具有双重性的,有黑洞就有白洞.依据广义相对论的预言,白洞的一切性质都是与黑洞相反的,黑洞是“吸”,白洞是“吐”,因此,对于观测白洞来说比观测黑洞要容易得多.经过白洞前的光线及一切物质都会被白洞的强大排斥力喷射出去,使其改变原有的运动方向,向着白洞的对面运行.所以我们可以认为白洞是一种发光的物体,并且是一种发光力极强的物体.我认为,现在困扰天文学家的类星体就是白洞,因为类星体是一种与其他任何天体都不相联系的新天体,在巳知的天体射电源中约有25％是类星体,它们有许多地方使人震惊.一般的类星体比整个星系小得多,有的甚至只有星系直径的十万分之－,可是又比星系亮得多.在一般类星体的周围都会有物质喷射的现象,并且它们的射电源的一部分与一个光学喷射体相重合,而射电源的尺度比较小,能量却极为巨大.在对类星体的光学研究之后得出了一个惊人的信息,它们的光谱有巨大的红移,有的甚至达到了0．367之巨.鉴于以上几点.这个在光学上像恒星,亮度惊人且变化迅速并有着巨大的红移和发射线,但体积却很小的类星体就成了一个谜.然而我却认为运用白洞的知识来解释类星体能够更好一些.我们可以假想一幅图画：如果自己就站在白洞前面,根据广义相对论的定理,你会看到一束从远处射来的光线被白洞远远的喷射出去,喷射的光线多了,自然白洞也就越来越亮,在宇宙中传播的距离也就越来越远,因为射电也是一种物质,所以白洞也就可以像喷射光线一样来喷射射电了.白洞的体积有大有小,但大体上与恒星相同,这是它与黑洞仅有的几个相同点之一.如果不在特殊情况下,深处星系以及有光源的天体内部的白洞才能被很好的观测到,这些迹象表明,白洞很可能是类星体.爱因斯坦在广义相对论中阐明了黑洞和白洞都是能量极大的天体,这与类星体的性质也是不谋而合的.几乎所有的类星体的光谱都有巨大的红移,这是人们发现它的最大特点之一.
根据哈勃定理推算,最远的类星体达到200亿光年!也就是说,如果类星体是白洞的话,很有可能白洞就处在宇宙的边缘.如果是这样,有的类星体距离我们却只有30亿光年,这难道不矛盾吗?我认为宇宙并不是完完整整的圆形“气球”,而是犹如一个在太空中漂浮的小水滴一样表面凹凸不平,以至干产生了处在宇宙不同边缘的、距离我们较近或较远的白洞.

也许正是宇宙间黑洞与白洞之间的这一“吸”一“吐”,才使得我们的宇宙能够平稳并和谐地发展下去.关于类星体的一些知识还是常常困扰着科学家们.我想,“什么是白洞”这一科学问题终会随着天文学的不断发展而有一个较为科学的解释.
黑洞是什么?
------黑洞,广义相对论所预言的一种特殊天体.它的基本特征是具有一个封闭的视界.视界就是黑洞的边界.外来的物质和辐射可以进入视界以内,而机界内的任何物质都不能跑到外面.
------早在1798年,拉普拉斯曾根据牛顿引力理论预言存在一种类似于黑洞的夭体.他的计算结果是,一个直径比太阳大250倍而密度与地球相当的恒星,其引力场足以捕获它所发出的所有光线,而成为暗天体.1939年,奥图默等根据广义相对论证明,一个无压的尘埃球体,在自引力作用下,将能坍缩到它的引力半径的范围以内.引力半径rg=2GM／C2,式中G为万有引力常数,C为光速,M为球体的总质量.当物质球坍缩到半径为rg,这个球体所发射的光线或其他任何粒子,都不能逃到rg球以外,这就形成黑洞.对晚期致密恒星的研究证明,存在一临界质量Mc.当星体质量M>Mc,在引力坍缩后,它不可能有任何稳定的平衡态,而只能形成黑洞.
-------在形成黑洞以前的恒星物质可以有各种不同的属性.但是,一当形成稳定的黑洞以后,几乎所有属性都不再能被观测到.只要用三个参数就可以完全表征黑洞的性质.这三个参数是：质量M、角动量J和电荷Q.当J=Q=0时,是球对称的史瓦西黑洞；当Q=0时,是轴对称的克尔黑洞.黑洞的一个重要物理参量是它的视界的面积A,其值为（在C＝G=1单位系）：A=8π[M2+M(M2-α2-Q2)1/2-Q2/2] .式中α=J／M.A的基本性质是,在黑洞的演化过程（例如,通过与物质相互作用,或黑洞之间的相互作用冲,它的面积总不减少.这称为面积不减定理.它是物质只能进入黑洞而不能跑出黑洞这一特性的定量表述.面积不减定理,类似于热力学中的孤立系熵不减原理.因此,黑洞的面积相当于黑洞的熵.在这个基础上建立了黑洞热力学.黑洞热力学的一个结论是,黑洞具有一定的温度,其值与黑洞的质量成反比.1974年,霍金证明,如果考虑到黑洞周围空间中的量子涨落,则黑洞的确具有与它的温度相对应的热辐射.计及量子效应后,黑洞不再是完全“黑”的了,它也会发射,甚至出现剧烈的爆发.
--------寻找黑洞,是相对论天体物理学的重要课题.孤立的黑洞难于观测,因此,观测工作着重于在双星体系中证认黑洞.目前,认为最有可能是黑洞．的夭体,是天鹅座X-1.天鹅座X－1是密近双星中的一个星体.它所发射的X射线没有规则的脉冲结构,但却具有短时标的脉动涨落,脉动时标在几毫秒到10秒范围内；它的质量大于5．5太阳质量,大于致密星的临界质量.这些特征都符合黑洞的特性.另外,观测还表明,在椭圆星系M87的核心,可能有质量为9×109太阳质量的大型黑洞.M87的特征是：在核心处有异常的亮度分布,颜色较蓝,弥散速度也较大.这些都与黑洞模型相符合.按照大爆炸宇宙学,在宇宙早期可能形成一些小质量黑洞,一个质量为1015克的黑洞,其空间尺度只有10-13厘米左右（相当于原子核的大小）.小黑洞的温度很高,有很强的发射.有一种模型认为,高能天体物理研究所发现的一些高能爆发过程,也许就是由这些小黑洞的发射及其最终的爆发引起的