白洞和类星体

1、白洞和类星体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高能天体物理现象，例如宇宙X 射线爆发、宇宙Y射线爆发、超新星爆发、星系核的活动和爆发以 及类星体、脉冲星，等等。这些高能天体物理现象用人们已知的物理 学规律已经无法解释。如类星体，它的体积与一般恒星相当，而它 的亮度却比普通星系还亮。类星体这种个头小、亮度 大的独特性质， 是人们从未见到过的，这就使科学家们想到类星体很可能是一种与 人们已知的任何天体都迥然不同的天体。如何 解释类星体现象呢？ 科学家们提出了各种各样的理论模型。前苏联的诺维柯夫和以色列 的尼也曼提出的白洞模型，引起了大家的注意。白

2、洞概念就这样问 世了。科学家们普遍认为，自从大爆炸以来，我们的宇宙在不断膨 胀，密度在不断减少。因此，现在正在膨胀着的天体和气体乃至整个 宇宙，在200多亿年以前，是被禁锢在一个“点”（流出奇 点） 上，原始大爆炸后，开始向外膨胀，当它们冲出"视界”的外面，就 成为我们看得见的白洞。与上述相反的一种观点认为，由于原始大爆 炸的不均匀性，一些尚未来得及爆炸的致密核心可 能遗留下来，它 们被抛出以后仍具有爆炸的趋势，不过爆炸的时间推迟了，这些推 迟爆发的核心一一'延迟核”就是白洞也有人认为，白洞可能是黑洞“转化”而来。就是说，当黑洞的坍缩到了 “极限”，就会经过内部 某种矛盾运动

3、质变为膨胀状态一一反坍缩爆炸，这时它便由向内积 吸能量，转变为从中心向外辐射能量了。有科学家猜测白洞与黑洞 相撞会形成虫洞。虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物 质。在这里，虫洞成为一个阿尔伯特爱因斯坦一罗森桥，物质 在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞(即阿 尔伯特爱因斯坦一罗森桥)被传送到白洞并且被辐射出去。传统的黑洞理论认为，黑洞只有绝对的吸引而不向外界发射 任 何物质和辐射。70年代，英国天体物理学家霍金，根据广义相对论 和量子力学理论，对黑洞作了进一步的研究，并对传统的黑洞理论 作了重大的修正。霍金认为，黑洞具有一定的温度，会以类似于热辐 射的方式稳定地向外发射

4、各种粒子，这就是所谓的“自发蒸发”。 黑洞的蒸发速度与黑洞的质量有关，质量越大的黑洞，温度越低，蒸 发得越慢；反之，质量越小的黑洞，温度越 高，蒸发得越快。譬如， 质量与太阳相当的一个黑洞，约需10丿I 66年才能够完全蒸发完， 而一些原生小黑洞，却能在io 7k (-23)秒之内蒸发得一干二净。黑洞的蒸发使黑洞的质量减小，从而使黑 洞的温度升高，这样又促使自发蒸发进一步加剧。这种过程继续下 去，黑洞的蒸发便会越演越烈，最后以一种“反坍缩”式的猛烈爆发 而告终。这个过程正好就是不断向外喷射物质的白洞了。目前，这种 白洞是由黑洞直接转变过来的观点，也越来越引起各国科学家们的关 注。由于白洞概念提

5、出之后，用它可以解释一些高能天体物理现 象，所以引起了不少天文学家对白洞的兴趣，继而他们也对白洞问题 作了一些探讨和研究。既然白洞概念是在解释高能天体物理现象时提出来的，那么白洞与高能天体究竟存在什么联系呢？白洞是一个物质只出不进的天 体，但是，对于外部区域来说，白洞也是一个强引力源。它能把周围 的尘埃、气体和各种辐射不断地吸引到它的边界上来，只不过这些物 质并不能进入白洞的内部，只能在边界外形成一个包围白洞的物质层。白洞内部，中心奇点附近所聚集的物质 是一 种超高密态的物质，其中包含各种基本粒子，甚至引力子，并且还聚 集着极其巨大的能量。起初，这些物质是处于某种平衡 状态，但它 们具有向外膨

6、胀的趋势。当由于某种原因引起膨胀时，物质密度就会 在膨胀过程中不断降低。降低到某一程度，就会引起粒子的衰变过程，从而将各种高能粒子、光子、中微子等发射出 来。从白洞内部发射出来的物质都具有很高的速度，而被白洞吸引到其边界上的物质也具有很高的速度。不难想象，这进进 出出，又都是高速度，它们在白洞边界上的碰撞该有多么猛烈。随着 猛烈的碰撞，必然就会有异常巨大的能量释放出来。假若类星体或活动星系核的中心有大质量白洞存在的话，那么，它们所释 放的巨大能量就可以看成是白洞向外喷射物与其边界上吸积物相互作 用的结果。这也就是白洞对高能天体物理现象能源之谜 的解释.广义 相对论所预言的一种与黑洞相反的特殊天体。和黑 洞类似，它也有一个封闭的边界。聚集在白洞内部的物质，只可以向 外运动，而不能向内部运动。因此，白洞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。白洞是一个强引力 源，其外部引力性质与黑洞相同。白洞可以把它周围的物质吸积到 边界上形成物质层。“白洞”学说主要用来解释一些高能天体现象 叫白洞现象。有人认为，类星体的核心就可能是一个白洞。当白洞 内中心点附近所聚集