图像(2019\/2022年发布)
2 白洞:时空的反向奇点
1 理论来源
- 爱因斯坦场方程解:
克尔-纽曼度规的时间反演解(t \\rightarrow -t),数学上允许物质从奇点喷发而非吸入。
白洞解满足:
ds2 = -\\left(1-\\frac{2gr}{\\rho2}\\right)dt2 +
2 物理特性
- 不可进入性:与黑洞相反,物质只能离开白洞视界
- 能量喷发:可能表现为高能爆发现象(如伽马射线暴grb)
- 热力学困境:违反热力学第二定律(需引入负熵流解释)
3 宇宙学联系
- 大爆炸假说:有理论认为宇宙起源于一个五维白洞(khaybulla, 2020)
- 虫洞桥梁:爱因斯坦-罗森桥可能连接黑洞与白洞(需奇异物质维持)
- 量子引力修正:圈量子引力预测黑洞可能转化为白洞(避免奇点)
3 黑洞与白洞的对称性
| 特性 | 黑洞 | 白洞 |
| 物质流向 | 只进不出 | 只出不进 |
| 时间对称性 | t方向 | -t方向 |
| 热力学行为 | 熵增(霍金辐射) | 熵减(需特殊条件) |
| 观测证据 | 已证实(引力波\/阴影) | 纯理论(grb 0存疑) |
4 前沿研究
1 lqg预言:
圈量子引力计算显示,黑洞蒸发到普朗克质量时可能反弹为白洞( \\si 10{-8} \\text{ kg})
2 暗物质候选:
原初微型黑洞( \\si 10{12} \\text{ kg})可能是白洞遗迹(需验证)
3 高能实验:
欧洲核子研究中心(cern)试图在粒子对撞中探测量子黑洞(能量未达所需量级)
终极思考
黑洞如同宇宙的「遗忘