黑洞是宇宙中品質最大的一些天體。兩個黑洞碰撞會導緻時空結構産生漣漪——引力波。從理論上來說,有黑洞就會有白洞。那麼當黑洞碰上白洞,又會發生什麼呢?
今天我們要來回答這個神奇的問題:黑洞和白洞相撞會發生什麼?

目前,白洞隻是一個假設的結構。天文學家門認為黑洞和白洞在本質上是相反的,但它們在運作時卻像一對互相倒立的雙胞胎。具體來說就是黑洞可以吸引并吞噬物質,白洞卻排斥和回彈物質。沒有物體能逃出黑洞,也沒有物體能進入白洞。當我們倒放觀看白洞以光速将物體從中心排出的片段時,白洞與黑洞并無二緻。盡管黑洞與白洞的性質相反,但是,如果我們可以在足夠遠的位置觀察白洞時,其外表與黑洞是非常相似的。
白洞存在于理論上,假如這個理論成立,宇宙中确實存在白洞,但科學家們并不知道白洞是如何形成的。我們對黑洞的形成倒是略知一二,黑洞通常形成于足夠大的恒星失去足夠的燃料後爆炸成超新星的過程中,大恒星爆炸會形成一個及其緻密的核心,該核心呈現出的形狀前所未見,類似人們想象中時空隧道的模樣,即為黑洞。
然而,白洞卻不能以同樣的方式形成,因為白洞核心的品質為零,是以他們的核心不能存在實際物質。理論上,如果一個氫原子設法以某種方式進入了白洞的奇點,白洞就會坍縮。白洞非比尋常,一些科學家甚至認為白洞有可能是了解暗物質等其他謎團的關鍵。因為有一種理論認為,暗物質是由微小的白洞噴射形成而來。
盡管白洞的奇點不能存在品質,其核心還會不斷的排斥物質。然而,科學家們認為白洞存在引力,這意味着白洞可以吸引原處的物體。為了回答前面提出的問題,我們假設白洞确實存在,那麼白洞具有引力就使得其和黑洞相撞成為可能。
當有些品質不是那麼大的物體(比如一顆行星或一艘宇宙飛船)靠近白洞時,至少它和白洞之間不會存在【上述?】“互相争奪”的情況的。
飛向白洞的路線将是非常危險的。白洞會以光速向外擴散物質,這就意味着任何靠近白洞的物體都會無情地“轟炸”,這種“轟炸”很可能是由伽馬射線的方式進行的。這種“轟炸”能量能夠将大多數物體撕得粉碎,或者至少使其無法再向白洞中心前進一步。
既然(我們已經推論)沒有物質可以到達白洞的中心,因而就會存在“宇宙截止點”(cosmic cut-off point)。這個“宇宙截止點”即噴射物質流使得物體隻能在白洞中心一定距離之外;而且即使位于這個點處,物體也可能因持續受到物質流的毀滅性能量沖擊而損毀。
當然,如果這個靠近白洞的物體是黑洞的話,那麼情況就大不一樣了。目前我們已經發現有例證表明這兩種極端相反性質的天體會互相吸引,甚至可能發生能量的轉移。我們知道白洞不斷發射物質而黑洞不斷吸收物質(兩者幾乎是對立相反的),這就使得白洞像水流入下水道一樣将物質傳給黑洞。這種物質流動方式無疑是單向的,而且将被加速到難以想象的速度。黑洞由于物質的流入變得越來越大,最終形成一個異常巨大的超大品質結構體。
因為黑洞和白洞的運作都有着無限的資源得以持續,上述物質流動持續可能會長達數千年。但鑒于目前相對白洞來說我們更加了解黑洞,我們認為随着時間的推移,黑洞會變得足夠大,直至吞噬供應它物質來源的白洞。而如果真的發生這種情況的話,我們也無法得知後續會如何發展。
然而鑒于我們仍無法确定傳統的物質(非理論性的物質)進入到黑洞以後會去往哪裡,因而對于以上這種假設性的結構而言,目前也沒辦法進行準确預測。有一種可能的說法是黑洞也會萎縮湮滅。根據“霍金輻射”的理論,黑洞也會因自然凋零而逐漸萎縮,這個過程伴随着物質能量從黑洞流出。但一些科學家認為事實情況可能比流出物質更加複雜。他們認為物質進入黑洞後是處于完全隔絕的狀态,并且會通過與其他宇宙白洞相連的“隧道”逃逸,因而早已不在此宇宙中存在,更不可能從黑洞中逃逸流出。
當黑洞吞噬宇宙的物質時,該物質可能通過白洞噴射到另一個宇宙中,這就意味着,有無窮的物質進入(黑洞),同時又有無窮的物質從白洞逃出。比這個觀點更誇張的是,一些科學家甚至認為,白洞比我們的宇宙更古老,而多個宇宙之間通過白洞和黑洞建立的聯系,就可以很好地解釋了我們宇宙的起源。但是這種碰撞并沒有(或者不需要)是以結束。在另一種情況下,根據霍金輻射理論,黑洞在吞噬白洞前,就有可能因熱輻射逐漸失去品質而萎縮。這樣一來,白洞實際上就會通過“過度填充”而在碰撞中勝出。
同樣地,如果黑洞在最初的碰撞中勝出,那麼就是另外一個故事。理論實體學家卡洛·羅韋利提出,當黑洞逐漸衰變并最終死亡時,之後便産生了白洞。當黑洞因霍金輻射失去足夠的品質時,一般地就會認為黑洞發生塌縮直至消失。但這在一些宇宙模型中會帶來個問題:因為還存在着“另一面”。在羅韋利看來,黑洞并不是簡單地蒸散消失,當它的品質坍縮到足夠小時就會反彈而産生白洞。羅韋利表示,這将是個異常緩慢的過程,如果原始的黑洞品質與太陽相當,那麼該過程可能需要花費幾百萬倍于我們宇宙年齡的時間來完成。
不過,目前假設的原始黑洞品質比太陽小得多……是以,羅韋利還指出,理論上,在宇宙大爆炸時産生的黑洞,在宇宙起源時就可能死亡并産生白洞。如果這是真的,那麼我們就應該意識到,這就不僅隻是一次孤立的宇宙碰撞。即使黑洞在碰撞中吞噬了白洞,并變得難以置信地大,被吞噬的白洞也能在黑洞中繼續存在。随着時間的推移,越來越多的宇宙黑洞将經曆相似的轉變,最終宇宙中就充滿了很多未知的神秘的奇點,這些奇點都向外噴射物質,進入黑洞。然後太空将被白洞所塑造。綜上所述,我們需要注意的是,這個特定的假設理論帶着巨大的不确定性:宇宙中,白洞是否存在至今還充滿争議。
目前我們對宇宙的了解,意味着,這是完全有可能發生的,盡管很多實體學家依然聲稱,這在自然界中是不太可能的……一方面,像伽馬射線爆這種奇怪又奇妙的宇宙現象,實際上完全有可能就是白洞(隻是我們還無法确認)。另一方面,一種不可能性,顯而易見也是我們應該考慮的。但以上這些也許就是白洞和黑洞相撞時可能會發生的現象。
參考資料:
霍金輻射(英語:Hawkingradiation)是指以量子效應理論推測出的一種由黑洞散發出來的熱輻射。此理論在1974年由實體學家史蒂芬·霍金提出。通過霍金輻射的理論就能說明黑洞會散發黑體輻射,并且随着這種散發,黑洞的品質逐漸損失,黑洞逐漸縮小并最終蒸散消失。目前該輻射尚未被直接觀測到,但其解釋了品質越大的黑洞存活的時間越長。
by:Solo,H, 萱兒