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关于 Ben Owen 博士

问:白洞存在吗?如果存在的话它们都怎么形成的?时间在白洞里面是否仍然有效,既然它们和黑洞是相反的?
——由来自斯里兰卡的 Chanuka 提交

答:白洞确实是和黑洞相反的,但很可能在现实中是不存在白洞的。

在爱因斯坦提出广义相对论后的一年内-那些方程式还很难解开的时候-卡尔·施瓦西给出了第一个解,描述了现在人们所说的黑洞。这是一个最简单的黑洞版本:高度对称,永远孤立地存在着,没有物质的进入,既不旋转也不随时间改变。很显然它有一个只能进去却无法出来的表面(后来称其为视界)。即便是光也无法逃脱,这也就是它得到黑洞这个名称的原因。

后来,当人们有了很复杂的数学工具来分析这些方程式,他们发现了更多。在这个简单的情形下时空结构必须具备时间反演对称性,这意味着如果你让时间倒流,所有一切都应该没什么两样。因此如果在未来某个时刻光只能进不能出,那过去一定有个时刻光只能出不能进。这看上去就像是黑洞的反转,因此人们称之为白洞,虽然它只是黑洞在过去的一个延伸。(更奇怪的是:在视界里面似乎应该还有一个宇宙,虽然这里用“里面”可能不太确切。)时间在白洞里面是存在的,但既然你不能进去,那你只有出生在里面才能知道了。

但在现实中,白洞可能并不存在,因为真实的黑洞要比这个广义相对论的简单解所描述的要复杂得多。他们并不是在过去就一直存在,而是在某个时间恒星坍塌后所形成的。这就破坏了时间反演对称性,因此如果你顺着倒流的时光往前看,你将看不到这个解中所描述的白洞,而是看到黑洞变回坍塌中的恒星。

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