幾乎可以肯定,白洞并不存在。
至今我們從未發現一個白洞,或者說白洞只有可能出現在我們無法解釋的一些天文現象上。當然宣判它不存在,也并非沒發現這么簡單。
理論上來說,如果宇宙是播放的錄像,白洞就是黑洞的逆時間回放。
白洞與熵減
你知道,黑洞是一個由巨大物質產生的的時空豁口,它能把所有東西都吸入一個奇點,一個密度無限大的點。在事件視界內,沒有東西能逃離這個點。所以,白洞就是一種會從奇點驅逐所有物質的另一個豁口,沒有任何東西能進入。白洞僅存在于數學中,然而2006年,美國的藍燕衛星從宇宙深處觀測到了一束光——伽馬射線暴。在這個長達100毫秒的長暴中,我們沒有發現任何超新星的痕跡。至此似乎除了白洞,我們似乎難以用其他原因解釋這個現象。
事實上,白洞的存在違背了熱力學第二定律,也就是說我們常說的“熵增原理”。如果宇宙是個封閉的系統,那宇宙中的熵只可能增大,而不能減少。熵,經常被人們以一個體系的混亂度來描述,但它本質是在一定的時間內,一個系統中的粒子能存在多少不同的狀態。之所以有序性變少,無序性增加,是有序注定在不同的狀態中先極少數。
就像如果你有一把小提琴,你把它砸成了碎木片,那么小提琴的熵就增大了,因為碎片堆可能有很多不同的結構……但這些小提琴的碎片只有在保持一種特殊的狀態時,才能成為能拉響美妙旋律的小提琴。而你永遠不能把一堆碎片再變回一把完好的小提琴,因為這樣會減熵。
所以,黑洞實際是一臺制造熵增的宇宙粉碎機,把天體粉碎成漿,只留下了一片輻射。而白洞是黑洞的逆向產物,那它的作用本質上就是在減熵。
既然如此,為什么會有白洞這么個概念存在?
白洞最早被提出是源于一場數學的奇遇。它源于愛因斯斯坦的相對論。1960年,由克魯斯卡在一大撥前人的基礎上,提出了描述史瓦西時空最為直觀的克魯斯卡坐標系。簡單來說,它展現的是有關黑洞時空的拓撲性,而白洞是其延展的正常結果。

簡單理解這幅圖,兩條45度角的直線把平面分成四個部分,左右代表兩個完全不相關的宇宙,上部分代表黑洞區域,下部分代表白洞區域。
相對論是目前解答宏觀天文現象最棒的一個理論,但有一個問題。在相對論的場方程中,對時間概念并沒有限制。也就是說,宇宙萬物的時間是前進還是倒退,都可以用相對論來預言,在數學上場方程并沒有限制時間不能倒退。
所以,既然場方程能求解出黑洞這么一個奇怪的存在,那讓黑洞在時間上倒退,也能得到了白洞的概念。
但事實上,我們知道時間只能前進不能倒退,至少我們從未見過,不是嗎?其實大多數物理定律都沒有明顯界定時間的流向問題,唯有熵增原理,是我們目前知道的直接與時間掛鉤的物理定律,所以愛因斯坦本人也常說,如何這個世上什么定律是牢不可破的,那一定是熵增原理,一切違背此原理的物理理論,可以說是毫無希望的。
白洞理論就撞到了這個槍口上。
伽馬射線暴
再來說說,2006年讓全球天文學震驚的那次大規模伽馬射線暴。這是一次由NASA的雨燕衛星檢測到的一次持續了102秒的伽馬射線長暴,產生的能量可能是太陽能量的百萬兆倍。根據過往的經驗,長暴意味著發生了超新星爆發,因為只有如此,伽馬射線暴才會持續這么久,這次爆發被命名為GRB 060614。

但通過數據分析,天文學家發現這次伽馬射線暴發出的所在地附近并沒有出現超新星。一時間,那一道灼熱的白光與爆炸,成為了一個未知事件。天文學家不知道它從何而來,不過到與我們想象中的白洞不謀而合,雖然這讓人感到有點荒誕。
2006年這次觀測引發了研究熱潮,《Nature》曾于2006年12月28日同時刊發了4篇關于GRB 060614的研究論文。一些物理學家提出了一些其他的解釋 。例如,被黑洞撕裂的中子星釋放的沖擊波,或是兩顆中子星合并產生的伽馬暴,但是這些情況造成的伽馬暴都屬于短暴,只會釋放最多兩秒的波動, 而不是一分鐘半鐘。
難道白洞正的存在?
雖然白洞在自然中幾乎不可能發生,但在學術層面它至少是可能存在的。不過關于GRB 060614的細節問題,最后很榮幸地被我們中國科研團隊解決了。
2014年初,紫金山天文臺領銜的一個國際合作組把目光再次轉向了GRB 060614。你可能會問,這都多少年過去了,現在再去看,還能看見什么?這就是我們日常認知與天文認知上的巨大不同,“時光易逝”僅限于描述我們在地球上的生活,在浩瀚的宇宙中,時光可是能保留很久的,畢竟連創世的宇宙之光——宇宙背景輻射,我們現在都還能檢測到。
最后,此次研究得出的結論是:觀測到的GRB 060614輻射衰減速率明顯快于超新星,說明了其放射性物質的半衰期顯著的短于以鎳56為主的超新星,很可能是以快中子俘獲過程產生的更重的元素為主。
什么意思?意思就是說,2006年那次長達102秒的伽馬暴,本質上屬于短暴,從此澄清了關于伽瑪暴研究長達9年的“長短暴”起源謎題。之所以那次伽馬暴的時間如此長,是因為一個“中子星-恒星級質量黑洞”的雙星系統的合并。
總結

不管是中子星合并還是白洞,恐怖的實際是伽馬射線暴。而就目前的天文物理來說,宇宙中產生高能量的伽馬射線暴,完全不需要白洞的存在。
白洞的存在意味著打破宇宙的規則,而宇宙討厭有人打破規則!只是我們現在發現的規則中,到底哪些是宇宙的規則,哪些是人為的規則?還很難界定。
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