饭岛真理 friends:请问谁知道有关黑洞，白洞，虫洞的详细知识？

虫洞的出现，几乎何以说是和黑洞同时的。

在史瓦西发现了史瓦西黑洞以后，理论物理学家们对爱因斯坦常方程的史瓦
西解进行了几乎半个世纪的探索。包括上面说过的克尔解、雷斯勒——诺斯特朗
姆解以及后来的纽曼解，都是围绕史瓦西的解研究出来的成果。我在这里将介绍
给大家的虫洞，也是史瓦西的后代。

被屏蔽广告
虫洞在史瓦西解中第一次出现，是当物理学家们想到了白洞的时候。他们通
过一个爱因斯坦的思想实验，发现时空可以不是平坦的，而是弯曲的。在这种情
况下，我们会十分的发现，如果恒星形成了黑洞，那么时空在史瓦西半径，也就
是视界的地方是与原来的时空完全垂直的。在不是平坦的宇宙时空中，这种结构
就以为着黑洞的视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合，然后在那里产生一
个洞。这个洞可以是黑洞，也可以是白洞。而这个弯曲的视界，叫史瓦西喉，也
就是一种特定的虫洞。

自从在史瓦西解中发现了虫洞，物理学家们就开始对虫洞的性质感到好奇。

我们先来看一个虫洞的经典作用：连接黑洞和白洞，成为一个爱因斯坦——
罗森桥，将物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即
爱因斯坦——罗森桥）被传送到这个白洞的所在，并且被辐射出去。

当然，前面说的仅仅是虫洞作为一个黑洞和白洞之间传送物质的道路，但是
虫洞的作用远不只如此。

黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接，当然，这种连接无论是如何的将强，
它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”。

虫洞不仅可以作为一个连接洞的工具，它还开宇宙的正常时空中出现，成为
一个突然出现在宇宙中的超空间管道。

虫洞没有视界，踏有的仅仅是一个和外界的分解面。虫洞通过这个分解面和
超空间连接，但是在这里时空曲率不是无限大。就好比在一个在平面中一条曲线
和另一条曲线相切，在虫洞的问题中，它就好比是一个四维管道和一个三维的空
间相切，在这里时空曲率不是无限大。因而我们现在可以安全地通过虫洞，而不
被巨大的引力所摧毁。

那么虫洞都有些什么性质呢？

利用相对论在不考虑一些量子效应和除引力以外的任何能量的时候，我们得
到了一些十分简单、基本的关于虫洞的描述。这些描述十分重要，但是由于我们
研究的重要是黑洞，而不是宇宙中的洞，因此我在这里只简单介绍一下虫洞的性
质，而对于一些相关的理论以及这些理论的描述，这里先不涉及。

虫洞有些什么性质呢？最主要的一个，是相对论中描述的，用来作为宇宙中
的告诉火车。但是，虫洞的第二个重要的性质，也就是量子理论告诉我们的东西
又明确的告诉我们：虫洞不可能成为一个宇宙的告诉火车。虫洞的存在，依赖于
一种奇异的性质和物质，而这种奇异的性质，就是负能量。只有负能量才可以维
持虫洞的存在，保持虫洞与外界时空的分解面持续打开。当然，狄拉克在芬克尔
斯坦参照系的基础上，发现了参照系的选择可以帮助我们更容易或者难地来分析
物理问题。同样的，负能量在狄拉克的另一个参照系中，是非常容易实现的，因
为能量的表现形式和观测物体的速度有关。这个结论在膜规范理论中同样起到了
十分重要的作用。根据参照系的不同，负能量是十分容易实现的。在物体以近光
速接近虫洞的时候，在虫洞的周围的能量自然就成为了负的。因而以接近光速的
速度可以进入虫洞，而速度离光速太大，那么物体是无论如何也不可能进入虫洞
的。这个也就是虫洞的特殊性质之一。

但是虫洞并没有这么太平。前面说的是在安静的相对论中的虫洞，在暴躁的
量子理论中，虫洞的性质又有了十分重要的变化。

我们想先来看在黑洞中的虫洞，也就是史瓦西喉和奇点周围形成的子宇宙。

黑洞周围的量子真空涨落在黑洞巨大引力的作用下，会被黑洞的引力能“喂”

大，成为十分的能量辐射。这种能量会毫不留情地将一切形式的虫洞摧毁。

在没有黑洞包围的虫洞中，由于同样的没有黑洞巨大引力的“喂养”，虫洞
本身也不可能开启太久。虫洞有很大几率被随机打开，但是有更大的几率突然消
失。虫洞打开的时间十分短，仅仅是几个普朗克时间。在如此短的“寿命”中，
即使是光也不可能走完虫洞的一半旅途，而在半路由于虫洞的消失而在整个时空
中消失，成为真正的四维时空组旅行者。

而且，在没有物体通过虫洞的时候，虫洞还比较“长寿”，而一旦有物体进
入了虫洞，如果这个物体是负能量的，那么还好，虫洞会被撑开；但是如果物体
是正能量的，那么虫洞会在自己“自然死亡”以前就“灭亡”掉。而在宇宙中，
几乎无时无刻不存在能量辐射通过宇宙的每一个角落，而这些辐射都是正能量的，
因此几乎可以肯定，在自然情况下是不存在虫洞的。

那么虫洞是如何产生的呢？

虫洞的自然产生机制有两种：

其一，是黑洞的强大引力能；

其二，是克尔黑洞的快速旋转，其伦斯——梯林效应将黑洞周围的能层中的
时空撕开一些小口子。这些小口子在引力能和旋转能的作用下被击穿，成为一些
十分小的虫洞。这些虫洞在黑洞引力能的作用下，可以确定它们的出口在那里，
但是现在还不可能完全完成，因为量子理论和相对论还没有完全结合。

还有一些文章，你自己点击看：
本文地址http://tech.163.com/04/1101/17/144AAINI0009rt.html
关于虫洞的诗歌：
http://ziqu.netsh.com/bbs/665199/12/18242.html
科学上的看法：
http://218.108.46.75/hzwl/Article_Show.asp?ArticleID=241
什么是虫洞：
http://www.qglt.com/bbs/ReadFile?whichfile=35114&typeid=43
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。

根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。

等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。

那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。

我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。

质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。

这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径)，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。

与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。

在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。

更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背！

“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着，新的理论也不断地提出。不过，这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。

黑洞

黑洞是引力极强的地方，没有任何东西能从该处逃逸，甚至光线也不例外。黑洞可从大质量恒星的“死亡”中产生，当一颗大质量恒星耗尽其内部的核燃料而抵达其演化末态时，恒星就变成不稳定的并发生引力坍缩，死亡恒星的物质的重量会猛烈地沿四面八方向内挤压，当引力大到无任何其他排斥力相对抗时，就把恒星压成一个称为“奇点”的孤立点。
有关黑洞结构的细节可用爱因斯坦解释引力使空间弯曲和时钟变慢的广义相对论来计算，奇点是黑洞的中心，在它周围引力极强，通常把黑洞的表面称为视界，或叫事件地平，或者叫做“静止球状黑洞的史瓦西半径”，它是那些能够和遥远事件相通的时空事件和那些因信号被强引力场捕获而不能传出去的时空事件之间的边界。在事件地平之下，逃逸速度大于光速。这是人类尚未观察证实的天体现象，但它被霍金等一些理论天文学家在数学模型方面研究的相当完善。
白洞是什么
简单来说,白洞可以说是时间呈现反转的黑洞,进入黑洞的物质,最后应会从白洞出来,出现在另外一个宇宙.由于具有和「黑」洞完全相反的性质,所以叫做「白」洞.目前天文学家已经实际找到黑洞,但白洞并未真正发现,还只是个理论上的名词.
(一)白洞导论:
黑洞作为一个发展终极,必然引致另一个终极,就是白洞.其实膨胀的大爆发宇宙论中,早就碰到了原初火球的奇点问题,这个问题其实一直困扰着科学家们.这个奇点的最大质量与密度和黑洞的奇点是相似的,但他们的活动机制却恰恰相反.高能量超密物质的发现,显示黑洞存在的可能,自然也显示白洞存在的可能.如果宇宙物质按不同的路径和时间走到终极,那么也可能按不同的时间和路径从原始出发,亦即在大爆发之初的大白洞发生后,仍可能出现小爆发小白洞.而且,流入黑洞的物质命运究竟如何呢 是永远累积在无穷小的奇点中,直到宇宙毁灭,还是在另一个宇宙涌出呢
如果黑洞从有到无,那白洞就应从无到有.60年代的苏联科学家开始提出白洞的概念,科学家做了很多工作,但这概念不像黑洞这么通行,看来白洞似乎更虚幻了.问题是我们已经对引力场较为熟悉,从恒星,星系演化为黑洞有数理可循,但白洞靠什么来触发,目前却依然茫然无绪.无论如何宇宙至少触发过一次,所以白洞的研究显然与宇宙起源的研究更有密切的关系,因而白洞学说通常与宇宙学及结合起来.人们努力的方向不在于黑白洞相对的哲学辩论,而在于它的物理机制问题.从现有状态去推求终末,总容易些,相反的从现有状态去探索原始,难免茫无头绪.
(二)白洞起源:
白洞学说出现已有一段时间,1970年捷尔明便提出它们存于类星体,剧烈活动的星系中的可能性.相对论和宇宙论学者早已明白此学说的可能性,只是这与一般正统的宇宙观不同,较不易获得承认.某些理论认为,由于宇宙物体的激烈运动,或者星系一部喷出的高能小物体,它们遵守着克卜勒轨道运动.这是一种高度理想化的推测,亦即一个地方有几个白洞,在星系核心互相旋转,偶然喷出满天星斗.喷出的白洞演化成新星系.而从星系团的照片中可观察到一系列的星系由物质连接起来.这显示它们是由一连串剧烈喷射所形成的.照此来说,白洞可能会像阿米巴原虫一样分裂生殖,由分裂而形成星系.然而这又和目前的理论相违背.
从此看来,就是星系生成也有不同见解.有的天文学家便提出并接受宇宙之初便有不均匀物质的结块,而其中便包含了白洞.宇宙向最初奇点收缩,星系,星系群都同一动作,这当然和黑洞的奇点相似.宇宙的不同区域,其密度皆不同,收缩时首先在高密度的地方,达到了黑洞的临界密度,从此消失在事界之后,宇宙不断收缩,使不断出现高密奇点.宇宙成为大量黑洞及周围物质的集合体.然而事实上,宇宙是膨胀而非收缩的,因此它是白洞而不是黑洞.在宇宙整体性源始的大奇点中存在着密度高的小质点,它们随着膨胀向四面八方扩散,大白洞大量爆发生出小白洞.星系等不均匀物体,正是由它生成的.不均匀物体之所以易和黑洞拉上关系,皆是因为它和膨胀现状相对称的宇宙中局部收缩的过程.目前宇宙中黑洞和白洞的存在是并行不悖的,是过程的两个端点而已.黑洞奇点是物质末期塌缩的终点,白洞物质的奇点是星系的始端.只不过各过程不是同时,而是先后交错的.
(三)白洞的喷发:
有关于白洞的信息,目前并不多.所以我们对白洞的喷发并不十分了解.白洞的喷口的来历并不清楚,一如大爆发原因不明.奈里卡在1975年论述了许多使天文学家感觉困扰的问题和白洞的数学连系,这是相关重要的.在喷发中白洞存在的前提下.外部观测者可以探测到蓝移所致的不同辐射源的频谱.大爆发的初期状态所遵循的爱因斯坦宇宙论方程式同样可施于探索星系规模膨胀系统的未爆核状态,但奈理卡使用了方程式时结合了过程的物理项.白洞向外爆发的时间极短,这一瞬的过程当然很难说明,但白洞所产生的电磁辐射市可计算的.观测到的爆炸光谱的最大特征,是最初以高能辐射为主体,不久就显示出低能辐射.
辐射若是由白洞产生,这现像就很自然了辐射能愈高,蓝移也愈大,所以最初可见光也都移到紫外区了.他还计算了银河系中偶然的小规模爆发现象,说明了银河内小白洞随时爆发的可能性.例如短期间活动的银河内X-ray,剧烈的最高能量最先到达,其后能量下降,整体按幕函数递减在光谱中显示出来.这和白洞理论计算是一致的.各X-ray之间,光谱不尽相同,不过这差异可从白洞对自己产生的电磁辐射产生畸变说明.因为白洞内产生的辐射可能有黑体辐射(微波以下噪音),自由—自由辐射(带电粒子间相互作用产生),同步辐射(带电粒子在强磁中通过而产生)等不同形态.人造卫星偶然观测到的突发r射线,可以白洞影响说明;宇宙射线背景高能粒子的生成,也可以认定是白洞喷发的物体.
宇宙中真的有白洞存在吗
到目前为止,『白洞』还只是个理论名词,科学家并未实际发现. 在技术上,要发现黑洞,甚至超巨质量黑洞,都比发现白洞要容易的多.也许每一个黑洞都有一个对应的白洞 !.但就我所知,我们并不确定是否所有的超巨质量"洞"都是"黑"洞,也不确定白洞与黑洞是否应成对出现.但就重力的观点来看,在远距离观察时两者的特性则是相同的.
我们知道,由于黑洞拥有极强的引力,能将附近的任何物体一吸而尽,而且只进不出.如果,我们将黑洞当成一个『入口』,那么,应该就有一个只出不进的『出口』,就是所谓的『白洞』.黑洞和白洞间的通路,也有个专有名词,叫做『灰道』(即『虫洞』). 虽然白洞尚无发现,但在科学探索上,最美的事物之一就是许多理论上存在的事物,后来真的被人们发现或证实.因此,也许将来有一天,天文学家会真的发现白洞的存在喔!

黑洞中隐匿着巨大的引力场，这种引力大到任何东西，甚至连光，都难逃黑洞的手掌心。黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。据猜测，黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。

因为黑洞是不可见的，所以有人一直置疑，黑洞是否真的存在。如果真的存在，它们到底在哪里？

黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去，黑洞就变得像真空吸尘器一样

为了理解黑洞的动力学和理解它们是怎样使内部的所有事物逃不出边界，我们需要讨论广义相对论。广义相对论是爱因斯坦创建的引力学说，适用于行星、恒星，也适用于黑洞。爱因斯坦在1916年提出来的这一学说，说明空间和时间是怎样因大质量物体的存在而发生畸变。简言之，广义相对论说物质弯曲了空间，而空间的弯曲又反过来影响穿越空间的物体的运动。

在爱因斯坦的广义相对论中预言到了两种天体，一个是人们早已熟知的黑洞，另一个则是人们比较陌生的白洞。20世纪60年代以来，由于空间探测技术在天文观测中的广泛应用，人们陆陆续续发现了许多黑洞性质的天体。如天鹅座X--1星和御夫座e星的伴星就是两个典型的例子。众所周知，黑洞是一种极为奇特的天体，它能够把包括光线在内的一切物质都吸入自己的体内，所以黑洞在宇宙中是不会发光的，但是即使如此，天文学家们却依靠射电红外望远镜观测到了它们，并大胆的假设黑洞是恒星衰亡后留下的残骸。

世上的万物都是具有双重性的，有黑洞就有白洞。依据广义相对论的预言，白洞的一切性质都是与黑洞相反的，黑洞是“吸”，白洞是“吐”，因此，对于观测白洞来说比观测黑洞要容易得多。经过白洞前的光线及一切物质都会被白洞的强大排斥力喷射出去，使其改变原有的运动方向，向着白洞的对面运行。所以我们可以认为白洞是一种发光的物体，并且是一种发光力极强的物体。我认为，现在困扰天文学家的类星体就是白洞，因为类星体是一种与其他任何天体都不相联系的新天体，在巳知的天体射电源中约有25％是类星体，它们有许多地方使人震惊。一般的类星体比整个星系小得多，有的甚至只有星系直径的十万分之－，可是又比星系亮得多。在一般类星体的周围都会有物质喷射的现象，并且它们的射电源的一部分与一个光学喷射体相重合，而射电源的尺度比较小，能量却极为巨大。在对类星体的光学研究之后得出了一个惊人的信息，它们的光谱有巨大的红移，有的甚至达到了0．367之巨。鉴于以上几点。这个在光学上像恒星，亮度惊人且变化迅速并有着巨大的红移和发射线，但体积却很小的类星体就成了一个谜。然而我却认为运用白洞的知识来解释类星体能够更好一些。我们可以假想一幅图画：如果自己就站在白洞前面，根据广义相对论的定理，你会看到一束从远处射来的光线被白洞远远的喷射出去，喷射的光线多了，自然白洞也就越来越亮，在宇宙中传播的距离也就越来越远，因为射电也是一种物质，所以白洞也就可以像喷射光线一样来喷射射电了。白洞的体积有大有小，但大体上与恒星相同，这是它与黑洞仅有的几个相同点之一。如果不在特殊情况下，深处星系以及有光源的天体内部的白洞才能被很好的观测到，这些迹象表明，白洞很可能是类星体。爱因斯坦在广义相对论中阐明了黑洞和白洞都是能量极大的天体，这与类星体的性质也是不谋而合的。几乎所有的类星体的光谱都有巨大的红移，这是人们发现它的最大特点之一。

到现在为止，我们讨论的都是普通“完美”黑洞。细节上，我们讨论的黑洞都不旋转也没有电荷。如果我们考虑黑洞旋转同时/或者带有电荷，事情会变的更复杂。特别的是，你有可能跳进这样的黑洞而不撞到奇点。结果是，旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的白洞，你可以跳进黑洞而从白洞中跳出来。这样的黑洞和白洞的组合叫做虫洞。

白洞有可能离黑洞十分远；实际上它甚至有可能在一个“不同的宇宙”--那就是，一个时空区域，除了虫洞本身，完全和我们在的区域没有连接。一个位置方便的虫洞会给我们一个方便和快捷的方法去旅行很长一段距离，甚至旅行到另一个宇宙。或许虫洞的出口停在过去，这样你可以通过它而逆着时间旅行。