黑洞、白洞和虫洞
关于虫洞的物理知识
关于虫洞的物理知识虫洞(Wormhole),又称爱因斯坦-罗森桥,是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。
你知道虫洞的物理相关知识吗?接下来店铺为你整理了虫洞的物理知识，一起来看看吧。
虫洞的概念最初产生于对史瓦西解的研究中。
物理学家在分析白洞解的时候，通过一个阿尔伯特・爱因斯坦的思想实验，发现宇宙时空自身可以不是平坦的。
在不平坦的宇宙时空中，这种结构就意味着黑洞视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合。
虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。
在这里，虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥，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(即阿尔伯特?爱因斯坦—罗森桥)被传送到白洞并且被辐射出去。
物理学家一直认为，虫洞的引力过大，会毁灭所有进入它的东西，因此不可能用在宇宙旅行之上。
但是，假设宇宙中有虫洞这种物质存在，那么就可以有一种说法：如果你于12：00站在虫洞的一端(入口)，那你就会于12：00从虫洞的另一端(出口)出来。
虫洞的原理早在19世纪50年代，已有科学家对“虫洞”作过研究，由于当时历史条件所限，一些物理学家认为，理论上也许可以使用“虫洞”，但“虫洞”引力过大，会毁灭所有进入的东西，因此不可能用在宇宙航行上。
“瞬间移动”的可能，如同超时空转换。
随着科学技术的发展，新的研究发现，“虫洞”的超强力场可以通过“负能量”来中和，达到稳定“虫洞”能量场的作用。
科学家认为，相对于产生能量的“正物质”，“反物质”也拥有“负质量”，可以吸去周围所有能量。
像“虫洞”一样，“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。
不过，当前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界，并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。
据科学家猜测，宇宙中充斥着数以百万计的“虫洞”，但很少有直径超过10万公里的，而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求。
“负质量”的发现为利用“虫洞”创造了新的契机，可以使用它去扩大和稳定细小的“虫洞”。
黑洞、白洞与虫洞
是足够稳定的。
5.时空穿越的可能性
一个虫洞怎样才可以稳定存在呢？索恩和莫里
斯经过研究发现了一个不太妙的结果， 那就是在虫
洞中必须存在某种能量为负的奇特物质！为什么会有 这样的结论呢？ 那是因为物质进入虫洞时是向内汇 聚的，而离开虫洞时则是向外飞散的， 这种由汇聚 变成飞散的过程意味着在虫洞的深处存在着某种排斥
5.时空穿越的可能性 如果说负能量物质的存在给利用虫洞进行 星际旅行带来了一丝希望，那么这些更具体的 研究结果则给这种希望泼上了一盆无情的冷水 。 因为一方面迄今所知的所有产生负能量物质 的效应都是量子效应，所产生的负能量物质即 使用微观尺度来衡量也是极其微小的。 另一方 面维持任何宏观意义上的虫洞所需的负能量物 质却是一个天文数字！这两者之间的巨大鸿沟 无疑给建造虫洞的前景蒙上了浓重的阴影。
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但转瞬即逝的。这些时空漩涡是由星体旋转和
引力作用共同造成的。就像漩涡能够让局部水 面跟水底离得更近一样，能够让两个相对距离 很远的局部空间瞬间离得很近。
5.时空穿越的可能性
那么什么样的虫洞能成为可穿 越虫洞呢？
一个首要的条件就是它必须存在足 够长的时间， 不能够没等星际旅行家穿 越就先消失。因此可穿越虫洞首先必须
2.有关白洞的猜测
转动的黑洞 广义相对论所预言的一种性质正好与黑 洞相反的特殊天体。白洞目前还仅是一种理 论模型，尚未被观测所证实。按照白洞理论 ，白洞和黑洞相似，也有一个封闭的边界。 聚集在白洞内的物质，只可以经边界向外运 动，而不能反向运动。白洞是宇宙中的喷射 源，白洞可以向外部区域提供物质和能量， 但不能吸收外部区域的任何物质和辐射，因 此白洞是一个只发射、不吸收的特殊天体， 与黑洞正好相反。
2.有关白洞的猜测
虫洞 黑洞 白洞
喜欢天体物理的朋友一定听说过“黑洞、白洞、虫洞”，这些天体中除了黑洞外，其它的都没有被证实。
而在这些天体之外，其实还是一种名为“灰洞”的天体存在。
灰洞和黑洞、白洞、虫洞之间究竟有什么关系？今天我们就来聊聊这四个天体的关系，它们又是从何而来的！黑洞白、灰、虫这三种天体的存在都与黑洞有关，如果没有黑洞，这三种天体也就没有存在的意义了。
黑洞概念被提出，是在1916年爱因斯坦的弯曲时空理论诞生时，而被人类间接观测到则是在64年之后的事情了。
在物理理论上来说，黑洞就是一个质量巨大但体积很小的天体，超大的质量导致万有引力，强到变态。
而一个万有引力对应一个逃逸速度，要逃脱黑洞万有引力的速度，则超过了光速，这样的天体在理论上就被称为黑洞。
而在现实中，我们也曾侧面观察到了黑洞，黑洞其实是大质量恒星老化后的一个状态。
恒星由于内部核燃料消耗殆尽，就会朝两个方向发展，其一是质量过小，燃料燃尽后变成红巨星，最后变成白矮星。
而另一个方向是，恒星质量过大、引力过强，内部的核辐射压在逐渐减弱，无法平衡万有引力。
最终向内坍塌，经历中子星阶段后，再进一步坍塌，就会成为黑洞。
黑洞不一定是黑色的，只是光无法逃逸、反射出来，我们看不到它本来面目而已。
白洞、虫洞白洞和黑洞一样，是以爱因斯坦的理论为基础提出的假想天体，是为了解决一些问题而提出的。
比如黑洞一直在吞噬周边的物质，说明宇宙中的物质在不断地减少。
但根据质能守恒定律，物质和能量是不会减少了，并且宇宙中时时刻刻都有天体在出现。
这就出现了矛盾的地方，被黑洞吸收的能量和物质去哪里了呢？如果都在黑洞内部，那黑洞的体积应该无限扩展，并且吞噬整个宇宙。
为了解释这个问题，并且与爱因斯坦的理论相适应，白洞假说应运而生。
从名字上就可以看出，白洞与黑洞是相反的天体，黑洞是只进不出，白洞是只出不进。
两者共同平衡了宇宙中物质与能量的平衡，就像太极一样，两者相生相克。
而虫洞也是根据爱因斯坦的理论假设出来的，虫洞能在相对论的基础上（没有物体能超过光速），实现比光速物体更快到达超远目的地。
黑洞与白洞相遇会如何
黑洞与白洞相遇会如何黑洞，宇宙中最恐怖的天体。
它的引力极强，使得它在视界中的逃逸速度快于光速，让它可以吞噬周围的一切。
早在上世纪初，黑洞就有了明确的概念。
这是一个时空曲率太大的天体，光无法从它的视界逃脱。
在现代广义相对论中，黑洞是一种密度极高、主动小尺寸的天体，是由一颗足够质量的恒星在核聚变反应的燃料耗尽并消亡后，发生引力坍缩而产生的。
2019年4月10日，黑洞的存在被证明。
人类第一次拍到了黑洞的照片，这意味着黑洞确实存在，也证明了爱因斯坦相对论的正确性。
既然黑洞存在，那么有没有一个和它相对的天体存在呢？其实，存在着一个理论中的天体——白洞。
1960年以来, 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高能天体物理现象，例如宇宙x射线爆发、超新星爆发、星系核的活动和爆发以及类星体、脉冲星等等。
而这些高能天体物理现象我们无法用已知的物理学规律去解释。
例如，类星体的表观大小与普通恒星相同，但其亮度却是普通星系的数万倍。
类星体这种体积极小、亮度极大的独特天体，人们从未见过，也无法解释，这让许多科学家认为类星体很可能是一种与人类已知的任何天体都完全不同的奇特天体。
后来为了解释类星体现象，科学家们提出了白洞存在的可能性，而“白洞”的概念也就这样横空出世了。
那么白洞是一个怎样的存在呢？白洞是宇宙中的喷流源，可以向外区提供物质和能量，但不能吸收外区的任何物质和辐射。
所以白洞是一种特殊的宇宙天体，只发射不吸收，和黑洞正好相反。
根据白洞理论，白洞类似于黑洞，具有封闭的边界。
聚集在白洞内的物质只能通过边界向外运动，而不能反方向运动，所以这个天体外的物质无法进入。
关于白洞的形成有两种观点:一种是BIGBANG之后的产物。
根据这种观点，当宇宙开始大爆炸时，由于爆炸的不完全性和不均匀性，可能会留下一些超高密度的物质，但它们必须等待一定的时间才能开始膨胀和爆炸。
这些遗留下来的致密物质会成为新的局部膨胀的核心，也就是白洞。
hell's gate 原理
"Hell's Gate"（地狱之门）是指一种理论上的物理现象，它涉及到黑洞和白洞之间的连接。
黑洞是一种极度强大的引力场，它吞噬一切物质和能量，甚至连光都无法逃脱。
而白洞则是黑洞的反面，它释放出物质和能量，类似于一个巨大的喷泉。
根据理论，黑洞和白洞之间可能存在一种称为"虫洞"（wormhole）的连接通道。
虫洞是时空的一种曲折结构，可以将两个不同的地点或时刻连接起来，形成一种快速的通道。
"Hell's Gate"的原理就是通过虫洞连接黑洞和白洞，使得黑洞的引力场和白洞的物质和能量释放相互作用。
这种相互作用可能导致一系列的物理效应，例如释放出巨大的能量、产生强烈的引力波等。
然而，目前对于虫洞和"Hell's Gate"的存在与否还没有确凿的证据。
虫洞的理论仍然是一种假设，需要更多的研究和观测来验证。
同时，虫洞的稳定性和可控性也是一个重要的问题，因为目前我们还没有找到一种方法来稳定地创建和维持虫洞。
总之，"Hell's Gate"是一种理论上的物理现象，涉及到黑洞和
白洞之间的虫洞连接。
它的原理是通过虫洞使得黑洞和白洞的引力场和物质能量相互作用。
然而，目前对于虫洞和"Hell's Gate"的存在与否还需要更多的研究和观测来确定。
白洞黑洞
白洞
• 白洞(又称白道）是广义相对论预言的一种与黑洞(又称黑道）相反的特殊“假 想”天体，是大引力球对称天体的史瓦西解的一部分。目前，白洞仅仅是理 论预言的天体，到现在还没有任何证据表明白洞的存在。其性质与黑洞完全 相反。 同黑洞一样，白洞也有一个封闭的边界。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，白洞像一个超级喷泉，不断向外喷射以重粒子为主要形 态表现的物质，（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。 有底称为洞，无底的称为道。
黑洞、白洞、虫洞
黑洞
• 黑洞（英文：Black hole）是根据广义相对论所预言、在 宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体和星体（非一个 “洞”）。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃 料耗尽后，发生引力力场是如此之强，以致于任何物质和辐射都无 法逃逸，就连传播速度最快的光（电磁波）也逃逸不出来。 由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名黑洞。在 黑洞的周围，是一个无法侦测的事件视界，标志着无法返 回的临界点。
•
虫洞
• 虫洞（Wormhole），又称爱因斯坦－罗森桥，是 宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。 虫洞是1930年代由爱因斯坦及纳森· 罗森在研究引 力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时间的 空间转移或者做时间旅行。截至2012年其存在性 尚未确认。 • 虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。 在这里，虫洞成为一个阿尔伯特· 爱因斯坦—罗森 桥，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（即阿尔伯特· 爱因斯坦—罗森 桥）被传送到白洞并且被辐射出去。
_黑洞
激发态黑洞
辐射
带走转动能 电磁能和电荷
蜕化
史瓦西黑洞
1974年，在提出原始黑洞的概念后，霍金（Steven Hawking）应用 量子场论的方法推证得出，一定质量的黑洞都有一定的温度，因而能发 出热辐射，被人们称为霍金辐射。
黑洞蒸发
黑洞的热辐射与其质量有关。质量越大温度越低， 辐射越弱；质量越小，温度越高，辐射越强。有效的热 辐射会使质量亏损。
1 m⊙的黑洞热辐射极弱，只有10-6K的辐射温度，质 量损耗也很小；而10亿吨的小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ洞，温度高达1012K，具 有明显的辐射效应和质量亏损。只有低于1020吨（相当 于月球质量，半径只有0.1mm）的小黑洞才能发生有效 的蒸发。
小黑洞的蒸发过程起初很慢，随着质量的消耗则越 来越快，最后发生强烈的爆炸，放出耀眼的光芒而消亡。
原始黑洞特点
原始黑洞有如下特点： a. 具有较高温度，“放出物质和辐射” b. 吸积效应小于发射效应，可以蒸发消失
发射效应与吸积效应
质量足够大的黑洞来说，无论它们是在宇宙早期形成的还是 后来在超新星爆发时产生的，其质量增大的速率超过了其自身蒸 发的速率，只有一天天长大。粗略的估算，质量小于1012kg的黑 洞已经蒸发掉了，质量在1012~1023kg之间的黑洞现在正在蒸发， 而质量在1023kg以上的黑洞，包括由恒星演化形成的“第二代” 黑洞，则正在吸积物质不断长大。
二、观测与发现
观测黑洞的方法 1．黑洞无毛定理
由于黑洞及其视界以内吸引一切，所以我们无法 看到它的真面目。按照现行的物理理论，黑洞强大的 引力场足以摧毁其内部的一切物质形态，扫去一切复 杂的物质结构，刮去了“毛发”，使结构变得简单， 只剩下了质量、电荷及角动量，知道了这三个参量， 也就知道了它的一切。
宇宙五洞洞白洞、黑洞、虫洞、灰洞,
宇宙五洞洞白洞、黑洞、虫洞、灰洞,
但现在科学家又说有白洞、虫洞和灰洞。
这到底是个什么鬼?黑洞: 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。
白洞: 既然有吸收一切的黑洞，要平衡当然要有吐出一切的东西，科学家以此为切入点，于是推断宇宙存在这一物体，因为与黑洞相反，所以取名白洞。
虫洞:
既然黑洞白洞一吸一出，寻思着怎么都要有通道连通，所以这一通道取名虫洞。
灰洞:
恒星半经压缩到一定值才成为黑洞，任何事物都有可能在前进的道路上半途而废，那么恒星压缩到半路休息一下也不一定，于是还没达到黑洞的标准，所以叫灰洞，灰比黑浅嘛。
黑洞_白洞
黑洞与白洞什么是黑洞呢？简单地说，它是一种特殊的天体，具有极其强大的引力场，以致任何东西，甚至连光都不能从中逃逸，成为宇宙中一个吞食物质和能量的“陷阱”。
黑洞的成因假说，目前较有影响的主要有以下三种：坍缩说一个内部核燃料全部耗尽的晚年的恒星，当它向外的光热辐射再也抵挡不住自身的引力时，星体便开始向内坍缩。
当星体坍缩时的质量小于太阳的1.3倍，它就演化成为白矮星；当其质量大于1.3倍而小于3倍太阳质量时，它就成为中子星；只有当其质量大于太阳的3—50倍时，它即坍缩为一个“常规黑洞”。
白洞，是与黑洞性质刚相反的另一种特殊天体。
它拒绝任何外来物质进入它的内部，而只允许它里面的物质和能量向外辐射出去。
因此，白洞可以说是宇宙中一个发射物质和能量的“源泉”。
白洞也是很强的引力源，它可以被普通的恒星所吸引，也可以吸引其它天体。
周围的尘埃、气体和能量被它不断吸引到自己边界上来，但一概拒绝人内，只能在边界外停留，形成一个包围它的物质层。
白洞把这些物质加速到很高速度，使之具有一种向外喷射的趋势。
什么是黑洞呢？简单地说，它是一种特殊的天体，具有极其强大的引力场，以致任何东西，甚至连光都不能从中逃逸，成为宇宙中一个吞食物质和能量的“陷阱”。
白洞，是与黑洞性质刚相反的另一种特殊天体。
它拒绝任何外来物质进入它的内部，而只允许它里面的物质和能量向外辐射出去。
因此，白洞可以说是宇宙中一个发射物质和能量的“源泉”。
关于寻找黑洞存在的证据（院士园地）（附图片）中国科学院院士陈建生作者简介：中国科学院北京天文台研究员，1 9 38 年7 月生，福州市人，1 9 6 3 年毕业于北京大学，1 9 9 1 年当选中国科学院院士，现任中国科学院天文专家委员会主任，中科院—北京大学联合天体物理中心主任，美国F u n d a m e n t a l o f C o sm i c P h y s i c s 学报编委等学术职务。
什么是黑洞？黑洞如何产生？黑洞有什么重要性质？是否已找到黑洞存在的证据？这些是公众所关心的问题，特别是寻找黑洞证据问题，去年以来成为国内外媒体热烈谈论的问题之一。
尔雅《星海求知：天文学的奥秘》期末考试答案之欧阳化创编
星系级黑洞的质量一般在数百万至数百亿倍太阳质量的范围。
（）1.0分我的答案：√3互扰星系的参与星系彼此之间已经发生了物质交换。
（）1.0分我的答案：√4太阳从出生到晚年，体积是一直在从小胀大的。
（）1.0分我的答案：×5比较高的温度会造成信号的信噪比降低，使得信号失真，因此需要对天线设施保持低温。
（）1.0分我的答案：√6月球的朔望周期与公转周期是一致的。
（）1.0分我的答案：×7太阳周年视运动指的是太阳在星空背景上以年为周期做周期性运动，是太阳的真实运动。
（）1.0分我的答案：×8星系中，越处于边缘的恒星的运动速度反而越接近最大速度，这与开普勒定律推出的体系是不一致的。
（）1.0分我的答案：√9星空周年运动是地球公转所造成的。
（）1.0分我的答案：√10所谓奇点，是时间的上限，而且没有空间，温度和密度都趋于无限大。
（）1.0分我的答案：√11南北回归线正是黄赤交角的体现。
（）1.0分我的答案：√12顾炎武“三代以上，人人皆知天文”说的是比夏商周三代更早的时期。
（）1.0分我的答案：√13电影《星际穿越》里的黑洞还需要辅以白洞（如果确实存在），才能让人类的飞船来回往返。
()1.0分我的答案：√14梅西耶天体一定在NGC星表中，反之则不一定。
（）1.0分我的答案：√15直到1968年美国天体物理学家惠勒提出“黑洞”这个名词，人们才开始对黑洞感兴趣。
（）1.0分我的答案：√162008年6月，Spitzer空间望远镜网站发布了其拍摄出来的银河系“轮盘”的正面（相对于侧面）照片。
（）1.0分我的答案：×17柳永“今宵酒醒何处？杨柳岸晓风残月”的日子再过一两天，有可能会发生日食。
（）1.0分我的答案：√18所有的星系都在退行，说明宇宙是在膨胀的。
（）1.0分我的答案：√19IAU-SETI先后通过21cm波段和射电波段向宇宙展开通讯，但迄今一无所获。
（）1.0分我的答案：√20“回到过去，杀死自己的祖父母”这一时间机器的佯谬的不可接受程度堪比相对论中的“双生子佯谬”。
虫洞简介
虫洞
虫洞有几种说法：
一是空间中的隧道，它就像一个球体，你要是沿球面走就远了。
但如果你走的是球里的一条直径就近了，虫洞就是直径!
二是黑洞与白洞的联系。
黑洞可以产生一个势阱，白洞则可以产生一个反势阱。
宇宙是三维的，将势阱看作第四维，那么虫洞就是连接势阱和反势阱的第五维。
假如画出宇宙、势阱、反势阱和虫洞的图像，它就像一个克莱因瓶——瓶口是黑洞，瓶身和瓶颈的交界处是白洞，瓶颈是虫洞!
三是你说的时间隧道，根据爱因斯坦所说的你可以进行时间旅行，但你只能看，就像看电影，却无法改变发生的事情，因为时间是线性的，事件就是一个个珠子已经穿好，你无法改变珠子也无法调动顺序!
四是周围以固定方式受力，造成的巨大推力造成的受力空间搬运。
比如一段真空在水中，以某种形状突然受到水的填补，巨大的水压所造成的压力将其中的东西推出所形成的现象。
或许这是可以通过借用自然中所拥有的力所可以实现的，就可借水流之力发电一样，不过是再拐个弯。
然而，虫洞只能回到过去。
所谓的“瞬间移动”，其实就是利用虫洞两点之间的时间差。
打个比方说，A点的时间比B点快；而两点的时
间就是水，水只会从高处流到低处；而因为A点的时间比较快，因此A点可以通过虫洞去B点，因为其中的时间差，所以到达B点时，人会感觉到好像没有用上多少的时间；同时地，B点无法通过虫洞到达
A点，因为时间的排挤--中间的时间差，造成了时间断层。
至于为什
么A点出发则没有断层--还是因为时间差。
当从A点出发时，时间是
X点；而到达B点时，B点的时间才刚刚是X点，时间可以被完全地
衔接起来。
而唯一从较慢的时间点前往较快的时间点，只能利用光速。
黑洞,白洞和虫洞
黑洞，白洞和虫洞在讨论黑洞之前我们先要知道黑洞是什么？首先我们所说的黑洞并不是我们现在依靠观测工具直接观察到的黑洞的真实面目，因为黑洞存在巨大的引力，包括光线在内的所有物质都可以被它吸引，所以我们是不可能观测到黑洞的真实面目的。
要知道我们观测到的任何事物，都是要依靠光的反射，既然连光都被黑洞吸引进去，那么我们看到的就只能是黑漆漆的一片。
所以现在科学界所说的黑洞、白洞、虫洞都是理论推测。
那么黑洞的真实面目到底是什么呢？前面我们说过总星系是一个巨大的台风场，其形状结构和我们地球上自然生成的台风一样，上下两端是台风体进入极和释放极。
我们观察地球上自然形成的台风可以清楚的看到台风的两极以及台风的巨大涡旋体。
地球人都知道台风的能量巨大，所到之处一片狼藉，巨大的台风可以把地表的大树、建筑物、汽车等吸到台风体里面再由释放极喷发出来。
地球上的台风力量就如此强大那么宇宙里的“台风”呢?以总星系为例，我们知道总星系也是一个巨大的台风体，上下两极分别为台风的进入极和释放极，总星系的任何星系运行到进入极都会被强大的引力吸入到台风体里面，进入的星系等经过碰撞，破碎最后由释放极再被喷发出来，重新组合成星系，恒星，行星等等，这样总星系的一个循环就完成了。
如果我们可以站在总星系以外的地方观察这个总星系（当然这是不可能做到的）那么我们就可以清楚的看到，总星系的进入极就是一个巨大的黑洞，任何物质包括光在内都逃不过进入极的巨大引力。
而释放极就是一个巨大的白洞，因为被吸入的物质包括大量的光都是从这里被释放出来的。
那么巨大的台风体就是连接黑洞和白洞的所谓虫洞。
总星系之中存在许多的大小不一的台风涡旋体，只要是有台风涡旋体的的存在，那么就有黑洞的存在。
我们知道的数量众多的椭圆星系就是典型的台风涡旋体，与总星系台风体不同的是椭圆星系没有偶极磁场，但是它同样存在进入极，释放极，也就是黑洞和白洞。
我们所观察到的黑洞大多数都是台风涡旋体的进入极。
是不是所有的黑洞都是台风涡旋体的进入极呢？我们说不是，这里还有另外一种特殊情况。
为什么说白洞比黑洞更可怕？
为什么说⽩洞⽐⿊洞更可怕？什么，竟然还有⽩洞这样的东西？⼀个⿊洞就让⼈捉摸不透了，咋⼜来了个⽩洞了呢？其实啊，⽩洞和⿊洞都是⼀种特殊的天体，从字⾯含义也可以看出来，⽩洞和⿊洞正好是性质相反的，⽩洞⽬前还是⼀种理论模型，尚未被观测所证实。
⽩洞是宇宙中的喷射源，可以向外部提供物质和能量，但是只往外吐⽽不能吸收，⽽⿊洞正好相反，它是只吸收⽽不发射。
⽩洞理论可以⽤来解释⼀些⾼能天体现象，根据⽩洞理论推测，有⼈认为类星体的核⼼很有可能是⼀个⽩洞，同时推断，有些X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象，可能与⽩洞的这些效应有关。
从定义上来说，⽩洞和⿊洞都是物理学家根据爱因斯坦的⼴义相对论所提出的假想天体，或者说是⼀种数学模型。
简单的来说，⽩洞是可以说成是时间呈现反转的⿊洞，进⼊⿊洞的物质，最后会从⽩洞被吐出来，但是却是在另外⼀个宇宙中。
简单的说就是⿊洞从有到⽆，⽽⽩洞就是从⽆到有，⽩洞的概念早在60年代就被苏联的专家所提出来了，科学家做了不少的⼯作，但是⽩洞的概念不像⿊洞的那么通⾏，看起来就是⽩洞更加⽞幻，这也可能是为什么有⼈会说⽩洞⽐⿊洞更加可怕，⿊洞可以由恒星或者是星系演⽽成，但是⽩洞究竟是怎么样形成的知道今天仍没有任何的头绪，虽然⽩洞扑朔迷离，但是对其研究可以对宇宙的起源有更加深刻的了解。
有⼈认为，类星体的内部就是⽩洞，当⽩洞内中⼼点附近所聚集的超密态物质向外界喷射时，它周围的物质就会猛烈碰撞，从⽽释放出巨⼤的能量。
科学家猜测⽩洞和⿊洞碰撞会形成⾍洞，⾍洞连接⿊洞和⽩洞，在⿊洞和⽩洞之间传送物质，⽽⾍洞的概念最初产⽣于对史⽡西解的研究中，如果恒星形成了⿊洞，也就是视界的地⽅和原来的时空垂直，在不平坦的宇宙中，⿊洞视界内的⼀部分就可以和宇宙的另外⼀个部分结合，在那⾥会产⽣⼀个洞，这个洞可以使⿊洞也可以是⽩洞。
有⼀篇论⽂认为⼤爆炸本⾝就是⼀个⽩洞;也有⼈认为，⽩洞是由⿊洞演化⽽来;更有吸引⼒的观点认为，像宇宙中的正负粒⼦⼀样，宇宙中也⼀定存在与⿊洞相同，⽽性质相反的⽩洞，它们对应地共⽣于某个宇宙膨胀泡的泡壁上，分属于两个不同的宇宙。
什么是白洞白洞的定义和原理
什么是白洞白洞的定义和原理白洞目前还仅是一种理论模型,但尚未被观测所证实。
按照白洞理论,白洞和黑洞相似,也有一个封闭的边界，那么具体的白洞定义是什么呢?下面是小编为大家整理的白洞的定义和原理，希望你会喜欢!白洞定义白洞是一个强引力源，其外部引力性质均与黑洞相同，白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。
白洞理论主要可用来解释一些高能天体现象。
白洞是宇宙中的喷射源，可以向外部区域提供物质和能量，但不能吸收外部区域的任何物质和辐射，所以白洞是一个只发射、不吸收的特殊宇宙天体，与黑洞正好相反。
广义相对论所预言的一种性质正好与黑洞相反的特殊天体。
白洞目前还仅是一种理论模型，但尚未被观测所证实。
按照白洞理论，白洞和黑洞相似，也有一个封闭的边界。
聚集在白洞内的物质，只可以经边界向外运动，而不能反向运动。
因此这种天体外面的物质不能进入。
根据白洞理论，有人认为类星体的核心可能是一个白洞。
当白洞内超密态物质向外喷射时，就会同它周围的物质发生猛烈的碰撞，从而释放出巨大能量。
由此推断，有些X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象，可能会与白洞的这种效应有关。
白洞的力是排斥力与黑洞的吸引力相反的力。
白洞的原理由于白洞周围具有很强的引力场，它把附近的尘埃、气体和辐射吸引到边界上来，产生很高的加速度，从而与从白洞内高速向外喷射的物质微粒相碰撞，产生巨大的能量辐射。
X射线、宇宙射线、射电爆发及双射电源等高能现象，都可看成是白洞与其周围吸积物质相互作用的结果。
用白洞模型解释宇宙背景X射线和γ射线的来源，也得到了与观测结果相近的能谱。
白洞内膨胀物质所发出的辐射具有紫移特征，尤其在最初膨胀阶段，这种紫移表现得特别明显。
对于白洞的起源，一种看法认为，白洞内的超密物质由引力塌缩形成黑洞时获得，它们经过某种内部的矛盾运动，转变成膨胀状态，而又从中心奇点向外抛射出来;比较流行的看法认为，白洞来源于整个宇宙的大爆炸。
当宇宙由超高密态爆炸时，由于爆炸的不均匀性，有些超密态物质在抛出后仍处于奇点状态，它们可以等待一定的时间以后才开始膨胀和爆发，而成为新的局部膨胀核心。
白洞和黑洞什么关系白洞里面有死人吗
白洞和黑洞什么关系白洞里面有死人吗2月23 日消息，白洞是爱因斯坦广义相对论中所预言的一种与黑洞相反的特殊天体，目前，白洞还仅停留在理论当中，尚未经过观测证实，可以说与黑洞吞噬周围物质的性质不同，白洞是宇宙中的喷射源，大量物质和能量都经由白洞向外界喷射，因此也有人猜测，白洞与黑洞是相互连接的两个通道，黑洞吸收的物质，由白洞喷射出去。
什么是黑洞?“黑洞”是一种天体:它的引力场强大得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。
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。
什么是白洞?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。
它有一个封闭的边界。
聚集在白洞内部的物质，只可以向外运动，而不能向内部运动。
因此，白洞可以向外部区域提供物质和能量，但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。
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。
目前天文学家还没有实际找到白洞,还只是个理论上的名词。
什么是虫洞?虫洞可能是连接黑洞和白洞的时空隧道。
“虫洞”是连接宇宙遥远区域间的时空细管。
它可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。
“虫洞” 的研究虽然刚刚起步，但是它潜在的回报，不容忽视。
科学家认为，如果研究成功，人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。
科普黑洞虫洞
科普黑洞虫洞诺兰的新作「星际穿越」基于美国理论物理学家基普·索恩的理论成果，而他的理论成果基本都在他的著作「黑洞与时间弯曲」一书中，本文的科学知识基本都是我在这本著作中看到总结的。
该片剧情将涉很多的科学概念，包括虫洞、黑洞理论、相对论，万有引力等等。
一、黑洞基帕·索恩在「黑洞与时间弯曲」这本著作的开篇讲了一个一支太空探险队在太空中探索黑洞的经历，故事挺无趣的，基本上就是形象地说了现代科学家对黑洞的研究成果：1.什么是黑洞黑洞是空间中有着强大引力的超高密度的天体，假如太阳质量不变，大小却变成乒乓球那样，这就是太阳坍缩成了黑洞。
黑洞的特点就是有进无出，即：①任何东西都可以掉进黑洞，黑洞外围有一层“事件视界”，任何东西只要过了这个“视界”，都要掉进黑洞。
②任何东西都不可能从黑洞里逃出来，包括光。
另外，因为没有光从黑洞逃出，故无法直接观测黑洞，但是从物体被黑洞吸入之前放出的紫外线、X射线等边缘信息可以获取黑洞的存在。
2.黑洞潮汐力一只很大的飞船飞向一个天体，飞船头部距离天体比较近，受到的引力比较大，而尾部距离天体比较远，受到的引力比较小，头部和尾部的引力大小的差距，就会在飞船中间产生撕扯的拉力，这个拉力就是潮汐力。
如果天体是黑洞，质量非常大，飞船距离黑洞距离越小时，造成的引力差就会越大，这就是黑洞潮汐力。
这个力甚至可以把飞船撕成碎片。
飞船里的宇航员也同样会受到潮汐力的作用。
对于一般我们接触的物体，即使我们到达它的表面所产生的潮汐力也没有多大，但是，如果是黑洞这种超大质量超大密度的天体，则有可能产生很大的潮汐力将物体撕碎。
二、虫洞下面就说说「黑洞与时间弯曲」的第十四章虫洞和时间机器这一章的内容。
首先，基帕·索恩说了一件他的趣事：1985年，基帕·索恩接到多年老朋友卡尔·萨根的求助。
卡尔写了一本科幻小说，希望把小说里的科学理论写的准确一点，想让基帕·索恩指点一下。
黑洞!!白洞？？ 蒋思思 六(10)班
特点
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。在经过大密度的天 体时，四维空间会弯曲。光会掉到这样的陷阱里。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。
（例如：太阳）
黑洞的观测
1.强大X射线：吞噬时产生
2.伴星引力计算：算暗星的质量 > 中子星
黑洞缓慢吞噬伴星
黑洞其他图片
一个恒星被黑洞捕获 的过程
双子星—都是黑洞
星系中央的巨型黑洞
白洞？？
目前的猜想：
Black Hole, White Hole and Worm Hole(黑洞,白洞和虫洞)
Black Hole, White Hole and Worm Hole
Song, Kaiwen School of Civil Engineering and Architecture
CONTENTS 1. What is a Black Hole 2. How are Black Holes Formed 3. White Hole & Worm Hole
called an Event Horizon(事件视界).
3
Escape Speed:
the lowest velocity that a body must have, in order to escape the gravity attraction of a particular planet or other object.
• It is theoretically possible to enter a rotating black hole, avoid the singularity, and travel into a rotating white hole and travel into another univHole
According to the general theory of relativity, a black hole is ——
a region of space from which nothing, including light, can escape.
Thank you
Song, Kaiwen School of Civil Engineering and Architecture
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3）克尔黑洞：无电荷但有转动的黑洞
4）克尔—纽曼黑洞：又带电荷又有转动的黑洞。
• 众所周知，黑洞是看不见的，因此科学家们只
能依靠它发出的辐射和对相邻恒星的万有引力
作用来判定它的存在。
• 一般来讲，天文学家们将黑洞分为两类：星状
黑洞和超大质量星状黑洞。星状黑洞由质量相
当于几个太阳的恒星坍缩形成，而超大质量星
目前最大最古老的黑洞 2004.6月，美国斯坦福大学
2）黑洞是根据现代的广义相对论所预言的， 在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体和 星体（并非为一个“洞”）。黑洞是由质量足 够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后， 发生引力坍缩而形成。黑洞的质量是如此之大， 它产生的引力场是如此之强，以致于任何物质 和辐射都无法逃逸，就连光也逃逸不出来。由 于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名 为黑洞。在黑洞的周围，是一个无法侦测的事 件视界，标志着无法返回的临界点。
固定轴环绕
年轻白矮星
白矮星吃彗星
一对投石器
正在形成的白矮星
• 白矮星的内部不再有物质进行核融合反应，因此
恒星不再有能量产生，也不再由核融合的热来抵
抗重力崩溃；它是由极端高密度的物质产生的电
子简并压力来支撑。
• 物理学上，对一颗没有自转的白矮星，电子简并
压力能够支撑的最大质量是1.4倍太阳质量，也就 是钱德拉塞卡极限。
的质量就减小得更快。当黑洞的质量变得极
小的时候，它将在一个巨大的、相当于千百
万颗氢弹爆炸的发射中结束自己的历史。
3. 黑洞的寻找
• 白矮星：也称简并矮星，
是一种由电子之间不相容原 理排斥力所支持的稳定恒星， 由电子简并物质构成的小恒 星。
最早发现的白矮星：
天狼星伴星
特征：低光度、高密度、高温度的晚期恒星，被 认为是低质量恒星演化阶段的最终产物。
状黑洞的质量则可达十亿个太阳质量。
银河系中心和类星体中心的超级大黑洞。
2. 黑洞的碰撞和黑洞的蒸发
2.1 黑洞的碰撞：
• 早期宇宙物质的分布相对集中，彼此之间相隔的距离不远，
在各处飘荡着的黑洞很有可能相互遭遇，导致两个具有强
大引力场的天体发生剧烈的碰撞，然后合而为一。
• 在一些星系内部，星系中心的强引力会使邻近的恒星及星
个宇宙的大门，所有通过黑洞的物质都将进入外部 的时空。
• 科学家认为，我们的宇宙有可能通过黑洞与其他宇
宙相互连接，其他宇宙之间也会相互连接。所谓 “虫洞”就是连接不同宇宙之间或同一宇宙中的不 同地点之间的某种隧道。
• 物质可以通过这个隧道进入到不同的宇宙或同一宇
宙的不同地点。不仅如此，在“虫洞”的一个尽头 的时间不一定与另一个尽头的时间一致。
• 虽然，黑洞并不发光，不能直接观测到，但
它与周围物体有相互作用，所以天文学家还
是可以一般要塌缩成中
子星，但如果这个核的质量大于三个太阳，它就 会变成黑洞了。
• 现在普遍认为，寻找黑洞最好从X射线双星着手。
如果一个发射强大的X射线的双星系统中有一颗子 星看不见，又可根据另一颗可见子星的轨道运动 估计出看不见的子星的质量远大于中子星质量的 上限，那么这个发射X射线的天体不应是中子星， 很可能是黑洞。
• 爱因斯坦把空间比喻成一个有弹性的平面，比如说
像气球皮。如果把一个球放到这个平面上，它就会 出现一个凹陷。球越重越大，凹陷也越深。人们把 这形象地称为引力井。如果物质被引力吸入井中， 它将永远告别这个宇宙，而可能以另外的形式出现 在井的那一端。
• 黑洞是引力极强的、理论上存在的宇宙体。
二、白洞
• 白洞也是理论预言的一种天体。其理论依据是物质
黑洞的质量没有上限，
甚至是太阳的数亿倍
质量仅为太阳的3.8倍 XTE J1650-500 直径仅25公里
美天文学家发现最小黑洞 2001.4.28
• 成因：1）一个大质量的恒
星在其生命最后阶段会因自 身的引力而坍缩。它自身的 引力是如此之强，使它的核 坍塌直至成为一个没有大小、 密度极大的数学上的点。
度大相当多倍。
非常靠近地球 的中子
• 形成过程：
• 恒星在核心的氢于核聚变反应中耗
尽，完全转变成铁时便无法从核聚
变中获得能量。失去热辐射压力支 撑的外围物质受重力牵引会急速向 核心坠落，有可能导致外壳的动能 转化为热能向外爆发产生超新星爆
炸，或者根据局恒星质量的不同，
整个恒星被压缩成白矮星、中子星 以至黑洞。
世界的对称性：即世界上任何一种物质都会有一种
反物质与它对称。例如，现已证实的电子与反电子， 质子与反质子，它们大小相等，正负相反，完全对 称。如若两者相遇，就会湮灭。
• 如果存在一种东西能落进去而不能跑出来的称作黑
洞的物体，那就应该存在东西能跑出来而不能落进
去的另一种物体。人们把后者称作白洞。
• 白洞与黑洞相对称。在所有关于黑洞的方程中，将时间
• 如果白矮星的质量超过1.4倍太阳质量，那么原子核之间的
电荷斥力不足以对抗重力，电子会被压入原子核而形成中 子星。
• 白矮星致密的球体拥有几乎像太阳一样的质量，
但是体积只有地球那么大。
• 由于白矮星体内已经没有什么燃料可以燃烧，因
此它们通常只通过发射本身储藏的热量，发出非 常微弱的光。
• 白矮星被认为是一颗恒星的生命终点，我们银河
二、虫洞
• 作为时空隧道的“虫洞”越来越引起人
们的关注。这首先是因为它是星际航行 的捷径。例如，从地球飞往最近的恒星 半人马座比邻星，将要飞行4光年的旅程， 而通过“虫洞”却只需几小时。那么， 究竟什么是“虫洞”？这要从宇宙大爆 炸学说和爱因斯坦广义相对论说起。
• 根据爱因斯坦广义相对论，一个黑洞就是通往另一
围绕这个点有一个直径只有几千米被称为视界的 区域，这里引力强得使任何东西、甚至于连光都 不能逃逸出去，这就是黑洞。
3）在宇宙大爆炸的早期，宇宙的压力和能量是如此
之大，足以使一些物质小团块压缩成为不同尺度和
质量的太初黑洞。
• 黑洞的分类：根据质量、角动量和电荷
1）史瓦西黑洞：最简化的无电荷、无转动的球对称 黑洞； 2）雷斯勒—诺斯特诺姆黑洞：有电荷、无转动的球 对称黑
邻域的大部分恒星正在一步步迈进这个阶段，其
中包括太阳，但是仅有大约3%的邻域恒星的质量
足够大，可以进一步转变成超新星。
• 中子星：又名波霎，是恒星演
化到末期经由重力崩溃发生超新 星爆炸之后，可能成为的少数终 点之一。即质量没有达到可以形
成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩
形成的一种介于恒星和黑洞的星
体，其密度比地球上任何物质密
望远镜下的中子星
• 中子星与白矮星的区别： • 白矮星的密度虽然大，但还在正常物质结构能达
到的最大密度范围内：电子还是电子，原子核还 是原子核；
• 在中子星里，压力是如此之大，白矮星中的简并
电子压再也承受不起了：电子被压缩到原子核中， 同质子中和为中子，使原子变得仅由中子组成。 而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形 成的。
• 可以这样说，中子星就是一个巨大的原子核。中
子星的密度就是原子核的密度。中子星的质量非 常大由于巨大的质量就连光线都是呈抛物线挣脱。
• 白矮星被压缩成中子星的过程中恒星遭受剧
烈的压缩使其组成物质中的电子并入质子转 化成中子。
• 密度：1011kg/cm3，为水的密度的一百万倍。
中子星是除黑洞外密度最大的星体，同黑洞 一样，也是20世纪60年代最重大的发现之一。
按照经典物理学，黑洞是不能向外发出辐射的。 可以允许“粒子”从黑洞中逃逸出来。
• 1974年霍金提出黑洞蒸发理论：按照量子力学，
• 量子力学表明，整个空间充满了“虚的”粒子
反粒子对，它们不断地成对产生、分开，然后
又聚到一块并互相湮灭。
• 在黑洞存在的情形下，虚粒子对中的一个成员
可以落到黑洞里去，留下来的另一个成员就失
第四节 黑洞、白洞和虫洞
东华理工大学
主要内容
• 黑洞的形成与寻找
• 虫洞 • 白洞
• 黑洞、虫洞和白洞之间的关系
一、黑洞
• 黑洞的成因与分类； • 黑洞的碰撞和黑洞的蒸发
• 黑洞的寻找
1. 黑洞的成因与分类
• 概述：1）黑洞是我
们宇宙中最奇怪、 最神秘的物体。天 文学家相信在宇宙 中有无数的黑洞， 并且认为黑洞是涵 盖了一切事物开始 的关键。
人类发现第一个来自遥远深空（除太阳）的X射线源，也 是迄今从地球上所监测到的最强X射线源之一。然而，这 个X射线源，2011年6月再次被钱德拉空间天文台探测到。
• 黑洞的巨大引力甚至扭曲了空间和时间。物理学的
定律在黑洞的中心失去了意义。
• 没人可以看到黑洞的内部，但数学家却可以证明。
计算的结果可能大大出乎人们的想像——黑洞可能 是通向其他宇宙的大门。
• 根据爱因斯坦广义相对论，时空不能脱离物质而存
在。空间的曲率由其所包含的物质或与物质等价的 能量而决定。我们的宇宙本身就是一个扭曲得很厉 害的多连通时空，不过“虫洞”时开时合，比较难 找。
• 更有创意的一种意见认为，可以人为设法制造“虫
洞” 。
• 虽然，“虫洞”问题的研究还只是刚刚起步，但却
引起越来越多的人的兴趣。因为人们认识到，“虫 洞”不仅有可能成为星际旅行的捷径，而且它冲破 了以往对宇宙结局的悲观成见，其意义之深远不可 估量。
白矮星：恒星濒临死亡时生命形态
• 形成过程：在红巨星阶段
的末期，恒星的中心会因 为温度、压力不足或者核 融合达到铁阶段而停止产 生能量，恒星外壳的重力 会压缩恒星产生一个高密 度的天体。
白矮星
•大部分恒星演化过程都包含白矮星阶段。由于很多恒星
会通过新星或者超新星爆发将外壳抛出，一些质量略大 的恒星也可能最终演化成白矮星。