“宇宙大爆炸”?那或许只是我们被“白洞”吐出来的一个过程

2019-07-20  天童老僧

“宇宙大爆炸”?那或许只是我们被“白洞”吐出来的一个过程

“哈勃超深空”中的10000个星系。这些星系中的有一些所在时期仅为“宇宙大爆炸”后8亿年。我们以及这一切都是“白洞”吐出来的吗?NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team

黑洞是宇宙中的吸尘器,是时空中的一个无底洞。它会把一切都吸进去。我们到现在为止都不知道黑洞视界里面是什么样子的。现有的理论很难做到这一点。因为我们虽然可以假设,可以计算,但是可能永远也获得不了证据。黑洞是我们所在时空的边界。

围绕着黑洞,人们有很多五花八门的想象。有人不解,既然黑洞是时空中的无底洞,能够吞噬一切,那么这个无底洞通向哪里呢?我们这个宇宙中,“其他”宇宙中,亦或是“体”宇宙中,是不是存在黑洞的“出口”?是不是存在一种只“吐”不“吃”的天体,亦即所谓的“白洞”?

理论上,“白洞”是有可能存在的。至少,它在数学上是存在的。这一点,它和黑洞很像。通过爱因斯坦的广义相对论,人们可以推演出黑洞,也可以推演出“白洞”。“白洞”是黑洞的反转。一个黑洞对应一个“白洞”,而两者通过“虫洞”相连。物质和能量一旦被搅碎进入黑洞,就会被“白洞”吐出。

也有科学家认为,“白洞”要等到黑洞死亡后才会出现。根据现有理论,黑洞是会通过辐射慢慢“蒸发”掉的。它们会越来越小,直到消失。但是根据某些新颖的想法,黑洞消失的最终一幕可能不会出现。

有些科学家认为,时空可能存在“最小单位”。我们知道,物质世界是可以被量子化的,它们可以被分为一份一份的无法再区分的最小能量单位。时空存在“最小单位”的想法,大体也是来源于此。根据这些想法,如果黑洞在蒸发的最终阶段接近了时空“最小单位”,就会引起“量子反弹”,把收缩的黑洞转化为一个扩张的“白洞”。这听起来非常不可思议,但在数学上却是成立的。

这个想法可以解决物理学上的一些难题,比如黑洞的“信息悖论”。黑洞的“信息悖论”认为,进入黑洞的信息会随着黑洞的消失而被抹去,且永远也无法恢复。但在“量子反弹”说中则根本不存在这样的问题。进入黑洞的所有信息都会在它变成“白洞”时释放出来。

此外也有科学家认为,很难被发现的“白洞”,实际上就是“暗物质”,或是“暗物质”的一部分。

但现实中的“白洞”在哪里呢?不幸的是,到目前为止,即便是威力最大的望远镜,也没有在太空中发现“白洞”,甚至是一点蛛丝马迹都没有发现。

没有发现“白洞”,或许表明它在我们这个宇宙的现实中确实不存在。但是有一个想法,听起来虽然疯狂,却很有意思。

这个想法就是,宇宙本身,尤其是指“宇宙大爆炸”,其实就是一个“白洞”的喷发过程。

“白洞”释放质能的过程,和“宇宙大爆炸”创造宇宙的过程在数学上十分相似。到现在为止没有人知道宇宙在“宇宙大爆炸”之前是什么样子,以及是什么原因导致了“宇宙大爆炸”。与此类似的是,虽然我们现在对黑洞的成因有了非常多的了解,但对于“白洞”的成因也一无所知。爱因斯坦虽然告诉了我们“白洞”可能存在,却没有告诉我们它是如何形成的。

诸多的相似之处让一些学者相信,“宇宙大爆炸”和“白洞”实际上是同一类过程。“白洞”在我们这个宇宙的现实中可能并不存在,但它可能存在过唯一的一次。就是它“吐”出了我们这个宇宙。也许我们这个138亿岁的宇宙中的一切,就是“白洞”“吐”出来的;也许与我们这个宇宙相关的唯一一个“白洞”,就是“吐”出了我们的那个。

这些都是假说。要让假说成立,就需要证据。但是我们没有。基于证据,我们无法证明现实中存在“白洞”。

理论上有可能,并不意味着现实中一定有可能。很多事情都是这样。但是“白洞”以及宇宙源自一个“白洞”等想法,却是值得去考虑的。它至少为我们理解黑洞的存在,时空的本性,乃至宇宙的起源和命运提供了一个方向。

参考:

White holes: Do black holes have mirror images?

http://astronomy.com/news/2019/06/white-holes-do-black-holes-have-mirror-images

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