作业帮白洞的形成~急
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/24 00:53:52
白洞的形成~急
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白洞的形成~急
(1)白洞是广义相对论所预言的一种与黑洞相反的特殊天体.和黑洞类似,它也有一个封闭的边界,聚集在白洞内部的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向 运动,就是说白洞只向外部区域输出物质和能量,而不能吸收外部区域的任 何物质和辐射.球状白洞的几何边界也是以史瓦西半径为半径的球面.其外 部时空由史瓦西度规描述.白洞是一个强引力源,其外部引力性质与黑洞相 同.白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层.白洞学说主要用来 解释一些高能天体现象,有人认为,类星体的核心就可能是一个白洞.当白 洞内中心奇点附近所聚集的超密态物质向外喷射时,就会同它周围的物质发 生猛烈碰撞,而释放出巨大能量.因此,有些剧烈的射电射线现象可能与白 洞的这种效应有关.白洞目前还是一种理论模型,尚未被观测所证实.
(2)关於白洞是怎样形成的,目前科学家们持有两种不同的见解．一种得到多数天文学家赞同的观点认为,当宇宙诞生的那一时刻,即当宇宙由原初极高密度、极高温度状态开始大爆炸时,由於爆炸的不完全和不均匀,可能会遗留下一些超高密度的物质暂时尚未爆炸,而是要再等待一定的时间以后才开始膨胀和爆炸,这些遗留下来的致密物质即成为新的局部膨胀的核心,也就是白洞．
有些致密物质核心的爆炸时间已经延迟了大约100 亿年或200 亿年 (这要看宇宙的年龄是100 亿年还是200 亿年,而宇宙年龄目前也是一个未解之谜) ．它们的爆炸,就导致了我们今天所观测到的宇宙中各种高能天体物理现象．为此,白洞又有”延迟核”之称．按照延迟核理论,100 亿或200 亿年之前,我们的宇宙就是一个巨大的白洞．
除了延迟核理论之外,另一种观点认为,白洞可直接由黑洞转变过来,白洞中的超高密度物质是由引力坍缩形成黑洞时获得的．
传统的黑洞理论认为,黑洞只有绝对的吸引而不向外界发射任何物质和辐射．70 年代,有一位卓越的英国天体物理学家霍金,根据广义相对论和量子力学理论,对黑洞作了进一步的研究,并对传统的黑洞理论作了重大的修正．霍金对黑洞的见解轰动了科学界,他因此获得了 1978 年的爱因斯坦奖金．
霍金认为,黑洞具有一定的温度,会以类似於热辐射的方式稳定地向外发射各种粒子,这就是所谓的”自发蒸发”．黑洞的蒸发速度与黑洞的质量有关,质量越大的黑洞,温度越低,蒸发得越慢; 反之,质量越小的黑洞,温度越高,蒸发得越快．譬如,质量与太阳相当的一个黑洞,约需1066 (100亿亿亿亿亿亿亿亿) 年才能够完全蒸发完,而一些原生小黑洞,却能在10-23秒 (一秒的一千万亿亿分之一) 之内蒸发得一干二净．
黑洞的蒸发使黑洞的质量减小,从而使黑洞的温度升高,这样又促使自发蒸发进一步加剧．这种过程继续下去,黑洞的蒸发便会越演越烈,最后以一种”反坍缩”式的猛烈爆发而告终．这个过程正好就是不断向外喷射物质的白洞了．
目前,这种白洞是由黑洞直接转变过来的观点,也越来越引起各国科学家们的关注．
由於白洞概念提出之后,用它可以解释一些高能天体物理现象,所以引起了不少天文学家对白洞的兴趣,继而他们也对白洞问题作了一些探讨和研究．
尽管如此,科学家们对白洞的兴趣还远远比不上像对黑洞的兴趣那样浓,对白洞的研究工作也远远比不上像对黑洞的研究那样广泛和深入 ,并且在观测证认工作方面,也不像黑洞那样取得了很大的进展．
总而言之,白洞学说目前还只是一种科学假说,宇宙中是否真的存在白洞这种天体?白洞是怎样形成的?我们的宇宙在它诞生之前是否就是一个白洞?等等,有关白洞的这一系列问题,还都是等待人们去揭开的宇宙之谜．
(3)白洞
white hole
理论上预言的一种天体.其性质与黑洞正相反.白洞有
一个封闭的边界.与黑洞不同的是,白洞内部的物质（包括
辐射）可以经过边界发射到外面去,而边界外的物质却不能
落到白洞里面来.因此,白洞像一个喷泉,不断向外喷射物
质（能量）.白洞学说在天文学上主要用来解释一些高能现
象.白洞是否存在,尚无观测证据.有人认为,白洞并不存
在.因为,白洞外部的时空性质与黑洞一样,白洞可以把它
周围的物质吸积到边界上形成物质层.只要有足够多的物质,
引力坍缩就会发生,导致形成黑洞.另外,按照目前的理论,
大质量恒星演化到晚期可能经坍缩而形成黑洞；但并不知道
有什么过程会导致形成白洞.如果白洞存在,则可能是宇宙
大爆炸时残留下来的.