史瓦西發現史瓦西黑洞後,理論物理學家研究了史瓦西常數方程。
西方的解決方案已經探索了近半個世紀。包括上面提到的Kerr解,Resler-Nostrang。
哈姆的解和後來紐曼的解都是圍繞施瓦辛格的解研究出來的結果。我就介紹到這裏。
每個人的蟲洞也是施瓦辛格的後代。
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當物理學家想到白洞時,蟲洞第壹次出現在史瓦西的解決方案中。他們很熟悉
經過壹次愛因斯坦的思想實驗,我發現時空可以是彎曲的,而不是平坦的。在這種情況下
在那種情況下,我們會發現,如果壹顆恒星形成了壹個黑洞,那麽時間和空間都在史瓦西半徑內,也就是說,
但是視界是完全垂直於原來的時空的。在壹個不均勻的宇宙時空裏,這種結構
人們認為黑洞視界中的部分將與宇宙的另壹部分結合,然後將會有壹個
壹個洞。這個洞可以是黑洞,也可以是白洞。這個彎曲的地平線,叫做史瓦西喉嚨,也
這是壹個特殊的蟲洞。
自從在史瓦西的溶液中發現蟲洞以來,物理學家們壹直對蟲洞的本質很好奇。
我們先來看看蟲洞的經典功能:連接黑洞和白洞成為壹個愛因斯坦-
羅森橋,物質在黑洞的奇點處完全解體成基本粒子,然後穿過這個蟲洞(即
愛因斯坦-羅森橋)被運送到這個白洞的位置並輻射出去。
當然,上面提到的蟲洞只是黑洞和白洞之間轉移物質的壹種方式,但是
蟲洞的作用遠不止於此。
黑洞和黑洞也可以通過蟲洞連接。當然,這種聯系無論如何都會很強。
它仍然只是壹個相連的“宇宙監獄”。
蟲洞不僅可以作為連接孔洞的工具,還可以出現在宇宙的正常時空中,成為
宇宙中突然出現的超空間管道。
蟲洞沒有視界,只有壹個與外界的分解面。蟲洞穿過這個分解表面
超空間連接,但這裏時空的曲率不是無限的。就像平面上的曲線壹樣
相切於另壹條曲線,在蟲洞問題中,它就像壹個四維管道和壹個三維空洞。
切線,這裏時空的曲率不是無窮大。所以我們現在可以安全地通過蟲洞
被巨大的引力摧毀。
那麽蟲洞的屬性是什麽呢?
利用相對論,不考慮壹些量子效應和除引力以外的任何能量,我們必須
得到了壹些關於蟲洞的非常簡單和基本的描述。這些描述非常重要,但是因為我們
重要的是研究黑洞,而不是宇宙中的洞,所以這裏我只簡單介紹壹下蟲洞的性質。
質,而對於壹些相關的理論以及對這些理論的描述,這裏就先不涉及了。
蟲洞的屬性是什麽?相對論中描述的最重要的壹個,被用作宇宙中最重要的壹個。
告訴火車。然而,蟲洞的第二個重要性質是量子理論告訴我們的。
也明確告訴我們,蟲洞不可能成為宇宙訴說列車。蟲洞的存在取決於
壹種奇怪的性質和物質,而這種奇怪的性質就是負能量。只有負能量可以是次元的。
蟲洞的存在,讓蟲洞與外部時空之間的分解面不斷打開。當然,狄拉克在芬克爾。
在斯坦參照系的基礎上,發現參照系的選擇可以幫助我們更容易或更困難地分析它。
身體問題。同樣,負能量在狄拉克的另壹個參照系中也很容易實現,因為
因為能量的表達與被觀察物體的速度有關。這壹結論在膜規格理論中也起著重要的作用。
壹個非常重要的角色。根據參照系的不同,負能量很容易實現。當物體處於近光時
當速度接近蟲洞時,蟲洞周圍的能量自然變成負值。所以以接近光速的速度
速度是可以進入蟲洞的,而且速度離光速太大了,所以壹個物體無論如何都不可能進入蟲洞。
是的。這是蟲洞的特殊性質之壹。
但是蟲洞並不那麽平靜。我前面說的是安靜的相對論中的蟲洞,而在劇烈的相對論中。
在量子理論中,蟲洞的性質已經發生了很大的變化。
我們想先看看黑洞中的蟲洞,也就是在施瓦辛格的咽喉和奇點周圍形成的子宇宙。
黑洞周圍的量子真空漲落,在黑洞巨大引力的作用下,會被黑洞的引力能量“餵養”。
大,變得很有能量輻射。這種能量將無情地摧毀所有形式的蟲洞。
在壹個沒有黑洞的蟲洞中,由於同樣沒有黑洞的巨大引力的“餵養”,蟲洞
不能開太久。蟲洞被隨機打開的幾率很大,但是突然消失的幾率更大。
失落。蟲洞打開的時間非常短,只有幾個普朗克的時間。在如此短暫的“壹生”中,
即使是光也走不到蟲洞的壹半,但在中間,由於蟲洞的消失,它在整個時空裏。
消失,成為真正的四維時空群旅者。
而且在沒有物體通過蟲洞的時候,蟲洞還是比較“長壽”的,壹旦有物體進入,
進入蟲洞,如果這個物體是負能量,那麽幸運的是,蟲洞會被打開;但是如果這個物體
是正能量,那麽蟲洞就會在“自然死亡”之前“滅亡”。在宇宙中,
幾乎每時每刻都有能量輻射穿過宇宙的每壹個角落,而這些輻射就是正能量。
因此,幾乎可以肯定自然界不存在蟲洞。
那麽蟲洞是怎麽形成的呢?
蟲洞有兩種自然生成機制:
第壹,是黑洞強大的引力能量;
第二,是克爾黑洞的快速旋轉,它的雷恩-平鋪效應會在黑洞周圍的能量層
時空撕開了壹些小口子。在引力能和旋轉能的作用下,這些小孔被分解成壹些
非常小的蟲洞。這些蟲洞在黑洞引力能的作用下可以確定自己的出口在哪裏。
但是現在已經不可能完成了,因為量子論和相對論還沒有完全結合起來。
有壹些文章,妳可以點擊看看:
本文的地址是/04/1101/17/144 a aini009rt.html。
關於蟲洞的詩;
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科學觀點:
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“黑洞”很容易被想象成“大黑洞”,其實不然。所謂“黑洞”就是這樣壹個天體:它的引力場強大到連光都逃不掉。
根據廣義相對論,引力場會彎曲時空。當恒星較大時,其引力場對時空的影響很小,恒星表面某壹點發出的光可以直線向任意方向發射。恒星的半徑越小,對周圍時空的彎曲作用越大,在某些角度發出的光會沿著彎曲的空間返回到恒星表面。
當恒星的半徑小到壹個特定值(天文學上稱之為“史瓦西半徑”)時,甚至連垂直面發出的光都被捕捉到了。這時,恒星變成了黑洞。說它“黑”,就是說它像宇宙中的無底洞。任何物質壹旦掉進去,似乎都逃不掉。其實黑洞真的是“看不見”的,這個我們後面會講到。
那麽,黑洞是如何形成的呢?事實上,和白矮星、中子星壹樣,黑洞很可能是由恒星演化而來的。
我們已經詳細介紹了白矮星和中子星的形成過程。當恒星老化時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),中心產生的能量也快用完了。這樣,它就不再有足夠的強度來承受外殼的巨大重量。因此,在外殼的沈重壓力下,核心開始坍塌,直到最後形成壹個小而致密的恒星,它能夠再次平衡壓力。
質量較小的恒星主要演化成白矮星,質量較大的恒星可能形成中子星。根據科學家的計算,中子星的總質量不可能大於太陽質量的三倍。如果超過這個值,就沒有與自身引力抗衡的力,就會導致另壹次大坍縮。
這壹次,根據科學家的猜測,物質將無情地向中心點行進,直到成為壹個體積為零、密度無窮大的“點”。而壹旦它的半徑收縮到壹定程度(史瓦西半徑),就像我們上面提到的,巨大的引力使得連光都射不出去,從而切斷了恒星與外界的壹切聯系——壹個“黑洞”誕生了。
與其他天體相比,黑洞太特殊了。比如黑洞具有不可見性,人們無法直接觀察到,甚至科學家也只能對其內部結構做出各種猜測。那麽,黑洞是如何隱藏自己的呢?答案是——彎曲空間。眾所周知,光是直線傳播的。這是壹個基本常識。但是根據廣義相對論,空間在引力場的作用下會發生彎曲。此時,雖然光仍然沿著任意兩點間最短的距離傳播,但不是直線,而是曲線。形象地說,似乎光本來應該是直線前進的,但是強大的引力把它拉離了原來的方向。
在地球上,因為引力場很小,所以這種彎曲很小。在黑洞周圍,這種空間變形非常大。這樣,即使恒星發出的光被黑洞遮擋,雖然壹部分會落入黑洞消失,但另壹部分光會在彎曲的空間中繞過黑洞到達地球。所以我們很容易觀察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在壹樣。這就是黑洞的隱形性。
更有趣的是,壹些恒星不僅直接向地球發送光能,還會向其他方向發送光線,這些光線可能會被附近黑洞的強大引力折射而到達地球。這樣,我們不僅能看到這顆星星的“臉”,還能看到它的側面,甚至它的背面!
“黑洞”無疑是本世紀最具挑戰性和最令人興奮的天文理論之壹。許多科學家都在努力揭開它的神秘面紗,新的理論不斷提出。但是,這些當代天體物理學的最新成果,在這裏不是三言兩語就能說清楚的。感興趣的朋友可以參考特別的作品。
黑洞
黑洞是壹個引力很強的地方,任何東西都無法從中逃脫,即使是光。黑洞可以從大質量恒星的“死亡”中產生。當大質量恒星耗盡核燃料並達到最終演化狀態時,恒星會變得不穩定,並在引力的作用下坍縮,死星的重量會被猛烈地向四面八方向內擠壓。當引力大到沒有其他斥力對抗時,恒星就會被壓成壹個孤立的點,稱為“奇點”。
關於黑洞結構的細節可以通過愛因斯坦的廣義相對論計算出來,廣義相對論解釋了引力使空間彎曲,時鐘變慢。奇點是黑洞的中心,周圍有很強的引力。通常,黑洞的表面被稱為視界,或事件視界,或“靜態球形黑洞的史瓦西半徑”。它是那些時空事件之間的界限,這些時空事件可以與遙遠的事件進行通信,而那些時空事件因為信號被強引力場捕獲而無法傳輸。在事件視界之下,逃逸速度大於光速。這是壹種尚未被人類觀測和證實的天體現象,但已經被霍金等壹些理論天文學家在數學模型中很好地研究過。
什麽是白洞?
簡單來說,白洞可以說是時間倒轉的黑洞。進入黑洞的物質最終應該會從白洞出來,出現在另壹個宇宙中。因為它具有與“黑洞”完全相反的性質,所以被稱為“白洞”。目前天文學家實際上已經發現了黑洞,但白洞並沒有真正被發現,它只是壹個理論術語。
(1)白洞簡介:
黑洞作為壹種終極發展,必然會導致另壹種終極,即白洞。事實上,在膨脹的大爆炸宇宙學中,原始火球的奇點問題早就遇到了,壹直困擾著科學家。這個奇點的最大質量和密度與黑洞相似,但它們的作用機制正好相反。高能超致密物質的發現表明了黑洞存在的可能性。自然也表明了白洞存在的可能性。如果宇宙中的物質按照不同的路徑和時間到達終點,也可能按照不同的時間和路徑從原點出發,即大爆炸開始時的大白洞發生後,仍可能出現壹個小白洞。而且,流入黑洞的物質命運如何?是永遠積累在無窮小的奇點中直到宇宙毀滅還是在另壹個宇宙中噴湧而出?
如果黑洞來自虛無,那麽白洞應該來自虛無。20世紀60年代,蘇聯科學家開始提出白洞的概念。科學家們已經做了很多工作,但是這個概念並不像黑洞那樣流行。看來白洞更是虛無縹緲。問題是我們已經很熟悉引力場了。恒星和星系演化成黑洞是有數學規律可循的,但引發白洞的原因仍是壹片茫然。不管怎樣,宇宙至少觸發過壹次。因此,對白洞的研究顯然與宇宙起源的研究更密切相關,因此通常將白洞理論與宇宙學相結合。人們努力的方向不是黑洞和白洞的哲學爭論,而是它的物理機制。從已有狀態中推斷結局總是更容易,反之,從已有狀態中探尋原本也是必然的。
(2)白洞的由來:
白洞理論出現已經很久了。1970年,格明提出了它們存在於類星體和劇烈活動星系中的可能性。相對論和宇宙論的學者早就明白這種理論的可能性,但它與壹般正統的宇宙觀不同,很難得到認可。壹些理論認為,由於宇宙物體的劇烈運動或從壹個星系中噴出的高能小天體,它們遵循開普勒的軌道運動。這是壹個高度理想化的推測,即壹個地方有幾個白洞,在星系核心互相旋轉,偶爾噴出滿天的星星。噴出的白洞演化成新的星系。從星系團的照片中可以觀察到壹系列星系被物質連接在壹起,這表明它們是由壹系列猛烈的噴流形成的。據此,白洞可能會像變形蟲壹樣分裂繁殖,通過分裂形成星系。
從這個角度來看,對星系的形成有不同的看法。壹些天文學家提出並接受了宇宙開始時存在異質物質的凝聚,其中包括白洞。宇宙收縮到最初的奇點,星系和星系群都以同樣的方式行動,這當然類似於黑洞的奇點。宇宙的不同區域有不同的密度。收縮時,它們先在高密度的地方達到黑洞的臨界密度,然後從事件世界中消失,宇宙繼續收縮。高密度奇點不斷出現。宇宙變成了大量黑洞和周圍物質的集合體。然而實際上宇宙是在膨脹而不是收縮,所以是白洞而不是黑洞。起源於宇宙整體性的大奇點中存在密度很高的小粒子。它們隨著膨脹向四面八方擴散,大量不均勻的物體如小白洞、星系等都由此產生。不均勻物體之所以容易和黑洞聯系在壹起,是因為這是宇宙局部收縮的過程,和膨脹現狀是對稱的。目前宇宙中黑洞和白洞是平行存在的,只是過程的兩個端點。黑洞的奇點是物質在周期結束時坍縮的結束,白洞的奇點是星系的開始。然而,這些過程並不是同時發生的,而是壹個接壹個交錯發生的。
(3)白洞的爆發:
目前關於白洞的資料不多,所以對白洞的噴發情況了解不多。白色洞穴的噴嘴的來源並不清楚,就像大爆炸的原因不明壹樣。Nerika討論了1975中許多困擾天文學家的問題,以及白色洞穴的數學聯系。這是相關和重要的。在爆發存在白洞的前提下,外部觀測者可以探測到藍移導致的不同輻射源的光譜。大爆炸初始狀態下遵循的愛因斯坦宇宙方程也可以應用於探索星系尺度膨脹系統的未膨脹核態,但Nerika使用該方程結合了該過程的物理項。白洞向外爆炸的時間極短,這壹瞬間的過程當然難以解釋,但白洞產生的電磁輻射是可以計算的。觀測到的爆炸光譜。
如果輻射是白洞產生的,自然是輻射能量越高,藍移越大,所以可見光壹開始也移到了紫外區。他還計算了銀河系中偶爾出現的小規模爆炸現象,預示著銀河系中的小白洞隨時爆發的可能性。比如銀河系中短時間內活躍的X射線,最先到達的是強度最高的能量,之後能量下降。在光譜中顯示了按照簾函數整體遞減,這與白洞的理論計算是壹致的。每種X射線的光譜是不同的,但這種差異可以用白洞自身產生的電磁輻射的畸變來解釋,因為白洞產生的輻射可能有不同的形式,如黑體輻射(微波以下的噪聲)、自由-自由輻射(帶電粒子之間的相互作用)、同步輻射(帶電粒子通過強磁場產生)等。宇宙線背景下高能粒子的產生,也可以認定為從白洞中噴發出來的物體。
宇宙中真的有白洞嗎
到目前為止,“白洞”只是壹個理論術語,科學家並沒有實際發現它。從技術上來說,發現黑洞,甚至是超大質量黑洞,要比發現白洞容易得多。可能每個黑洞都有對應的白洞吧!但據我所知,我們並不確定是否所有的超大質量“洞”都是“黑洞”,或者白洞和黑洞是否應該成對出現。但是從引力的角度來看,從遠處觀察,它們的特性是壹樣的。
我們知道,黑洞因為引力很強,可以把附近的任何物體都吸起來,只能進入。如果我們把黑洞當成壹個入口,那麽應該有壹個只能進去的出口,也就是所謂的“白洞”。黑洞和白洞之間的通道也有壹個專有名詞,叫做“灰色隧道”(即“蟲洞”)