白洞是黑洞的镜像？

与黑洞完全相反，白洞会向外喷出能量，而物质却无法进入。它们的存在或许可以回答一些基本的宇宙问题。

[图片说明]：白洞的艺术概念图。版权：NASA/GSFC/Discover。

牛顿告诉我们，每一个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。你推墙，墙也推你。由此，宇宙中存在白洞就很合理了，甚至可以说是必然。

人人都听说过黑洞，它们可以吸入一切靠得太近的东西，甚至连光都逃不掉。那么反过来呢？浩瀚宇宙中是否存在着“白洞”，它们能向外发射出物质和能量，但任何物体却都无法进入？

人人都听说过黑洞，它们可以吸入一切靠得太近的东西，甚至连光都逃不掉。那么反过来呢？浩瀚宇宙中是否存在着“白洞”，它们能向外发射出物质和能量，但任何物体却都无法进入？

事物通常是成对出现的，有“开”就有“关”。和黑洞一样，白洞也出自爱因斯坦的广义相对论。如果求解其复杂的方程，得到的一些解对应于黑洞，另一些则为白洞。在数学上，二者存在的概率是相等的。

如名称所暗示的，黑洞和白洞紧密纠缠在一起。白洞也被称为“时间逆转的黑洞”。换句话说，将黑洞的电影倒过来放，就会看到一个白洞；反之亦然。

这到底意味着什么？简单来说，黑洞的另一端也许就是白洞，由虫洞来连接二者。于是，被黑洞吸入的物质和能量，最终会由白洞在这个或另一个宇宙中的某个地方喷射出。不要以为就此可以进行免费的“星际穿越”，黑洞异常强大的引力场一定不会你和你的行李完整如初地从白洞那一头出来。

还有另一种观点，白洞可能是死后重生的黑洞。现有理论认为，黑洞会发出辐射，缓慢蒸发，变得越来越小直至消失。不过，这貌似违背了一些基本概念。例如，光和物质实际上是量子化的，并非无限可分。时空本身可能也是如此。于是，黑洞只能缩小到某个极限，这时黑洞就会发生向外的“量子反弹”，把坍缩的黑洞就变成膨胀的白洞。

[图片说明]：根据圈量子引力，恒星坍缩成黑洞后会经由“量子反弹”成白洞。版权：A. Corichi/J.P. Ruiz。

这个可以解释很多困扰科学家的难题。首先，它可以解决黑洞信息悖论。这个悖论简单来说就是，进入黑洞的信息会随着黑洞的“死亡”而消失；但信息本身应该守恒，不可能被完全消灭。“量子反弹”能解决这个问题：黑洞里保存的信息在变成白洞后，就会被完全“吐”出来。

白洞还可以帮助解释暗物质之谜。已经发现，宇宙中存在某些物质在施加引力，但却看不见它们。除了引力之外，这些神秘的暗物质不会与光或其他任何作用力发生反应。迄今没有人知道暗物质究竟是什么，但它们却占据了宇宙中物质总量的约84%。近期有科学家提出，白洞很有可能构成了大部分的暗物质。

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

作者：Bill Andrews　

编译：卢旭　　

校审：谢懿　

本文由奇点天文作者上传并发布，奇点天文仅提供文章投稿展示，文章仅代表作者个人观点，不代表奇点天文立场。