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廣義相對論如何預測白洞的存在

發布時間:2025-10-27閱讀(2)

在愛因斯坦廣義相對論發表幾個月后,處在戰場的史瓦西就一個非常特殊的情況解了這個方程,由此產生的史瓦西度規描述了一個最簡單的黑洞,一個沒有旋轉、沒有電荷也不會消失的永恒黑洞。

黑洞內部發生的時間不是外部宇宙過去或未來歷史的一部分,從外部觀察者的角度來看,在事件視界上發生的任何事件(包括掉入其中的),都發生在無限遠的未來。一旦掉入黑洞,史瓦西度規告訴我們時間和空間會轉換它們的角色,奇點不再占據中心位置,而是占據了一個不可避免的未來時間。

到目前為止,該區域完全符合對白洞的描述,過去的永恒黑洞在技術上來說是一個白洞。但是,它不是我們可以觀察到的,這主要有兩個原因。第一,從過去的白洞射出的光線永遠無法到達我們,因為從我們的角度來看,過去的奇點和過去的事件視界在過去是無限遠的,光必須穿越無限的事件才能達到我們這里。第二,沒有永恒的黑洞,宇宙不是永恒的,它甚至不是從黑洞開始的。

雖然可以在廣義相對論中建立一個白洞,但宇宙還需要遵守其他物理定律,例如熱力學第二定律??梢韵胂?,一次極其罕見的熵下降可能會導致有效的時間逆轉,并可能形成一個白洞。據推測,宇宙大爆炸本身來自極不可能的熵下降,碰巧的是,大爆炸在數學上看起來很像一個白洞。有人提出,當一個黑洞形成時,一個白洞會在“另一側”形成,進入黑洞的能量離開白洞。物理學家李·斯莫林更進一步提出,由此產生的白洞是一個新的嬰兒宇宙的大爆炸。

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