“黑洞”已被證實了，還有“白洞”和“蟲洞”呢？

4月10日晚，人類第一張“黑洞”照片全球發布，愛因斯坦在100多年前就預言可能存在的天體，終於向世人揭開了它神秘的面紗！

與“黑洞”類似，科學家通過推算而預言可能存在的天體還有“白洞”、“蟲洞”等。但它們都還處於“理論假說”狀態，至今未得到證實。

“白洞”、“蟲洞”是否和“黑洞”一樣真的存在？

“計算出來的”神秘天體

“黑洞”是巨大的恆星在生命末期坍縮形成的天體。它極度暗黑，光線都難以逃出；又極度“貪婪”，無情地吞噬著鄰近宇宙區域的一切物質！

“黑洞”的身世奇特，它不是被人類觀察到後產生認知的，而是被科學家推算出來的。

200多年前就有科學家推測，宇宙中可能存在一種質量巨大、引力強到連光都無法逃脫的天體。

100多年前，愛因斯坦提出廣義相對論，計算出了這種天體的若乾性質。這一神秘天體，被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為“黑洞”。

畢竟是推算出來的，連愛因斯坦都曾懷疑“黑洞”是不是真的存在。

黑洞難以被人類觀測到，是因為它引力太大，光線難以從它身邊逃脫。而人類的眼睛能看到東西，依賴的就是反射光。沒有反射光，它就在茫茫宇宙中隱身了。

真正證實“黑洞”確實存在，是最近幾年才發生的事。一次是2015年，兩個黑洞合並產生的引力波信號被科學家“捕捉”到，這是人類首次“聽”到黑洞。

接下來就是這次了。全球科學家聯手，將跨越歐洲、北美洲、南美洲和南極洲四大洲的8個射電天文望遠鏡組成網（EHT），模擬出了口徑和地球一樣大的望遠鏡。

該望遠鏡的威力史無前例，其成像的分辨率相當於能在黑龍江漠河閱讀南沙群島上的一張報紙！

“事件視界望遠鏡”由位於四大洲的8台射電望遠鏡組成，構成一架和地球大小相當的虛擬望遠鏡 圖/ EHT

經十年籌備，這個人類史上最大的天文望遠鏡矩陣火力全開，一起聚焦宇宙深處5500萬光年外、位於銀河系中心的“人馬座A星”黑洞。

再經兩年數據處理，這張震撼人心的黑洞照片終於面世。

無疑，這是人類天文史上的里程碑，100多年來存在於科學家預想中的神秘天體終於被揭開面紗。

吸進黑洞的物質去哪了？

黑洞對周邊的星際物質有極大的吸引力，會將一定範圍內的天體和塵埃吸過來，連光都逃不掉。

黑洞吞噬一切，所有物質隻進不出。那麽，這些物質和能量去了哪裡？

著名物理學家霍金完善了黑洞理論，提出了“霍金異塵餘生”的假說，認為部分物質以能量的方式異塵餘生到宇宙裡去了。

不過，也有科學家推斷，這些物質和能量應該發生了轉化，通過其他形式釋放出去了。於是提出了“白洞”的理論假設。

和“黑洞”不斷吞噬物質相反，“白洞”隻向外噴射物質。“白洞”的能量從何而來？科學家推斷，就是來自於“黑洞”。

一項新的理論指出，“黑洞”的死亡可能是以轉變為“白洞”的方式進行的。黑洞的“霍金異塵餘生”現象會對其自身能量產生損耗，質量也會逐漸減小，進而導致其吸力降低，從而逐漸衰亡。

而愛因斯坦當年在研究廣義相對論的引力場方程時發現，“黑洞”和“白洞”的奇點可能是連在一起的。那些被“黑洞”吞噬的物質經由奇點轉移到了位於宇宙另一端的“白洞”中，然後被“白洞”噴射到宇宙中。

一邊是“黑洞”在不斷地吞噬、摧毀，一邊是“白洞”不斷噴發、孕育，二者都存在於宇宙星系中，共同構成星辰系統生滅發展的動力，並且能量在相互轉化中始終守恆。

那麽，“黑洞”吞噬的物質和能量，是怎麽輸入給了“白洞”的？除了“直接轉化”的說法外，還有一種“能量轉移”的觀念。

這就涉及到科學家設想中的另一個理論模型：“蟲洞”！

“時空隧道”或許在你身邊

科學家認為，“黑洞”和“白洞”之間能量輸送的通道就是“蟲洞”。

“蟲洞”又名“時空隧道”、“時空洞”等。它連接在宇宙中的不同時間和空間之中，是物質和能量輸送和循環的通路。被“黑洞”吸進去的物質，通過“蟲洞”轉移，最終通過“白洞”噴射出去。

科學家猜測，宇宙中可能充斥著數以百萬計的“蟲洞”，除了連接“黑洞”和“白洞”的，還有的連接著不同的時空。

對於“蟲洞”，人們最關心的倒不是它能輸送物質和能量，而是能實現“時間旅行”！

宇宙浩瀚，生命渺小。星際之間的距離，常用光年來衡量。人類生在其間，時常感覺困於一隅，認知和行程非常有限。“蟲洞”的概念給人點燃了一種希望：通過它，或許可以走得更遠！

愛因斯坦的廣義相對論中，三維空間是可以彎曲的，那麽就有一種可能，人可以利用彎曲的時空，進行“時間旅行”。即借助於“蟲洞”，實現“瞬間移動”。在極短時間內，就能跨越上萬光年的距離，甚至從宇宙一端跨越到另一端。

在一些科幻影視作品中，“時空穿越”的場景已經被呈現出來了。

霍金更給人鼓舞，他認為，蟲洞就在我們身邊。只不過它們過於細小，如果我們有辦法將它找到，並將之無限放大，就可以借助它實現時空穿越。

借助它，我們可以通過“時間旅行”穿越到未來或過去；也可以通過“空間旅行”，快捷地抵達宇宙的某處。

當然，這一切還只是猜想。雖然已有了第一張“黑洞”照片，但目前科學對“黑洞”的研究還處於初級階段，還有很多謎團待解。而至於“白洞”和“蟲洞”，目前僅僅還只是理論模型而已，尚無任何確切存在的證據。

不過“黑洞”的證實，已給了科學家以極大的信心。接下來一定會再接再厲、繼續努力。不僅會深入開展“黑洞”的研究，也會設法研究“白洞”、“蟲洞”以及其它可能存在的天體。

科學研究就是要不斷假設、推斷，然後不斷求索、驗證。如今“黑洞”已經被證實存在，更進一步了解“白洞”和“蟲洞”的真相，也應該不會太遙遠了吧？！

解剖一個“黑洞”，我們看看它的結構

（以下資料整合自網絡）

【黑洞解剖圖】

【關鍵詞解析】

1.奇點：

在“黑洞”最深處，物質坍縮成的一個密度無限大的區域，被稱為奇點。這裡是所有落入黑洞的物質和能量的最終歸宿。

2.視界面：

這是個以奇點為圓心向外的區域，在這個區域以內的物質和能量都無法逃脫黑洞引力的束縛，因此也被稱作“不歸點”。這就是黑洞為人所知的“黑”的部分。

3.光子層：

儘管黑洞本身是黑的，但來自周圍熾熱噴流和吸積盤中的等離子體的光子卻可以異塵餘生出來。在沒有強引力的情況下，光子沿著直線傳播，但在黑洞的視界面附近，引力強到足以彎曲光的路徑，正因此我們看到環繞黑洞“陰影”的明亮光環。

4.噴流：

當一個黑洞吞噬恆星、氣體或塵埃時，會從黑洞兩極處接近光速地噴射出粒子流和異塵餘生。這些噴流在宇宙中延伸的長度可達數千光年。

5.最內穩定軌道：

最內穩定軌道是物質能夠穩定地保持繞黑洞旋轉而不至於落入“不歸點”的最小軌道。

6.吸積盤：

這是以極高速在黑洞附近盤旋的炙熱氣體和塵埃組成的一個物質盤。它產生的電磁異塵餘生可以揭示黑洞的位置所在。盤上的一些物質免不了穿過視界面的厄運，同時另一些則可能會以噴流的形式被噴射出去。

來源| 羊城晚報、金羊網、羊城派

文字| 羊城晚報記者 夏楊

圖片 | 視覺中國、 ESO, ESA/Hubble,M.Kornmesser/N. Bartmann

編輯 | 大方、夏欣逸（實習）

校對 | 畢金華

審核 | 魯釔山

簽發 | 孫朝方

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