科普奧秘:當一個白洞和一個黑洞碰撞時會發生什麼

黑洞和白洞打一架,誰會贏? 這問題聽起來就像問關宇跟秦瓊誰厲害 但它確實是天體物理學家認真琢磨過的事 今天咱們就掰扯清楚 這倆宇宙極狠角色到底誰更狠 先認識一下兩位選手 黑洞你熟,宇宙第一干飯王,只進不出 任何東西靠近他,甭管是行星,恆星還是光 統統有去無回 他就像一個永遠填不滿的無底洞 見啥吞啥 白洞正好反過來,是宇宙第一噴子,只出不進 他往外噴東西,但任何物質都別想靠近他 連光都進不去 你靠近白洞就像逆着瀑布往上爬 累死也白搭 一個只管吃,一個只管噴 這倆要是碰上,那場面一定很精彩 黑洞到底是個啥 你肯定見過黑洞的照片 2019年人類拍到了第一張黑洞照片 像個發光的甜甜圈 中間一圈漆黑 但嚴格來說,照片上那個黑圈不是黑洞本身 那是黑洞的影子 黑洞最核心的特徵就倆 起點和事件世界 起點在正中心,是質量無限大,體積無限小的一個點 在那兒,我們熟知的物理定律全歇菜 時間和空間的概念也失效了 但起點你永遠看不見 因爲它外面包着一層事件世界 事件世界就是那條死亡邊界線 跨過這條線,你就徹底告別宇宙了 裏面的引力強到連光都跑不出來 這就是爲什麼它看起來是黑的 要理解事件世界,可以想象一條流速越來越快的河 你站在河邊,水流越來越急 一開始你還能往回遊 但到了某個位置,水流速度超過了你游泳的速度 這時候你再怎麼撲騰也只能被沖走 事件世界就是這個水流超過你速度的臨界點 只不過在黑洞這兒,臨界速度是光速 宇宙最快速度,連光都逃不掉 你更沒戲 白洞是什麼怪東西 白洞是愛因斯坦方程的一個數學解 理論上是存在的 但至今沒人觀測到過 白洞的事件世界跟黑洞相反 時空不是往裏流,而是以光速往外噴 任何東西想從外面進入白洞 都得逆着這道往外噴的時空洪流往裏走 你速度得超過光速纔行 但宇宙裏沒有任何東西能超光速 所以誰也進不去 你就把白洞理解成一個宇宙噴泉 它往外噴物質,噴能量,噴光 但你別想靠近它半步 廚房裏就能摸你 這倆玩意兒太抽象了 沒關係,你家用廚房水龍頭就能摸你 打開水龍頭,水流打到水槽底上 會向四周散開,形成一個圓形的水牆 這堵水牆就是白洞的事件世界 在水牆內部,水流速度極快 快過水波傳播的速度 你滴一滴醬油進去,醬油瞬間就被衝出去了 但你想讓醬油逆流回到水牆內部 門都沒有,水流死死擋住你 一滴都進不去 只出不進,這就是白洞 那黑洞呢,就是你家水槽那個下水道口 水帶着所有東西轉着圈往下懸 進去了就出不來,連個泡都不冒 是不是一下子就好理解了 黑洞其實亮瞎眼 你可能以爲黑洞就是個純黑的窟窿 錯了,真實的黑洞周圍亮得能閃瞎眼 物質被黑洞吸過去的時候 不是直挺挺掉進去的 而是繞着黑洞轉圈 形成一個巨大的圓盤,叫吸積盤 這些物質被加速到接近光速,相互摩擦 溫度飆到幾百萬甚至幾千萬度 發出極其強烈的光芒 整個吸積盤就像一個超級巨大的發光甜甜圈 把中間的黑洞包起來 只有最中心那一小塊區域 纔是光也逃不出去的絕對黑暗 所以你看黑洞照片 發光的其實是吸積盤 黑的是黑洞的影子 白洞長啥樣 咱們按個開關,把黑洞切換成白洞 畫面會變成什麼樣 首先,吸積盤瞬間消失 因爲白洞往外噴,物質根本待不住 形不成任何環繞結構 其次,中間那片黑暗也不見了 變成一扇透明的窗戶 光線能從白洞內部跑出來 所以我們能看見裏面 但裏面到底是什麼 是另一個宇宙的出口 還是通往過去的隧道 沒人知道 這玩意兒只存在於理論裏 終極對決,誰更狠 終於可以打一架了 先說廚房版 白洞噴泉對準黑洞下水道 結果毫無懸念 白洞噴出來的水,全被黑洞吞了 連個泡都沒剩下 黑洞完勝 再說到宇宙版 一個黑洞和一個白洞正面碰上 模擬器告訴你 結局依然是黑洞吃掉白洞 黑洞靠近 引力把周圍一切扭曲 白洞拼命往外噴,想抵抗 但在黑洞無情的引力面前 就像小孩跟泰森掰手腕 最後白洞被整個吞進去 變成了一個更大的黑洞 那白洞有沒有可能贏 如果白洞質量遠大於黑洞呢 理論上有可能反吞 但具體怎麼演化 沒人說得清 如果它倆質量完全相等呢 有理論認爲可能進入量子疊加態 變成一個既是黑洞又是白洞的黑白洞 兩種狀態共存 直到其中一方最終勝出 但這純屬理論推演 離實驗驗證差了十萬八千里 說句實話 白洞可能不存在 得給大家潑盆冷水 到目前爲止 白洞純粹是數學公式裏的理論產物 宇宙中很可能壓根兒不存在這玩意兒 原因有兩條 第一 它違反熱力學第二定律 傷只能增加不能減少 但白洞往外噴物質 相當於把無序變永續 違背宇宙的基本遊戲規則 第二 它極度不穩定 任何一絲微小的擾動 都可能讓它瞬間坍縮成一個黑洞 根本活不長 所以宇宙大概率 只有黑洞在埋頭乾飯 沒有白洞這個宇宙級噴子 不過話又說回來 在人類拍到第一張黑洞照片之前 黑洞也曾經被認爲只是數學遊戲 說不定在宇宙某個我們看不見的角落 真的有那麼一個只懂浮出的宇宙大噴泉 正往外吐着另一個世界的祕密呢 科學最迷人的地方 就是永遠給未知留了一扇門 未經許可,不得翻唱或使用