白洞：它们是黑洞的命运吗？

它们有何不同以及有何相同？

我们了解白洞可能是什么样子，以及我们是否可以接近它。

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本文首次发表于我们的数字杂志第 18 期好奇。 

在理论物理研究的前沿，物理学家正试图协调量子力学与广义相对论——这是有史以来提出的两个最成功的科学理论。它们可以描述我们宇宙的大部分内容，但它们不能很好地协同工作。这在极端情况下变得最为明显，例如解释大爆炸和黑洞。 

在这些极端情况下，科学家们正在创造、测试和抛弃有关现实本质的假设。其中包括物理学家兼作家卡洛·罗维利（Carlo Rovelli），他研究了黑洞内部发生的情况，并发现了一些有趣的东西。当形成黑洞的物质试图坍缩成虚无时，它会达到反弹的程度，从而形成一个被称为“白洞”的假想物体。

在罗维利的最新著作《白洞：地平线内》中，他将他们理论中的复杂数学转化为一段进入黑洞（任何东西都无法逃脱）的旅程，通过黑洞在令人难以置信的漫长时间内演化成白洞（任何东西都无法进入）。我们与罗维利讨论了它们可能是什么样子，我们是否可以接近它们，以及这些理论上的宇宙物体存在的明显证据，这些物体的功能与黑洞相反。

在流行媒体中，白洞被视为与黑洞完全相反的东西：黑洞堵塞孔的水龙头。但他们真的是这样吗？

Carlo Rovelli (CR)：是的，确实如此。黑洞和白洞的实际完整理论比塞孔和水龙头更详细一些。它包括完整的时空几何和这些时空的动力学。但初步估计，这并不是一幅糟糕的画面。  

在你的书中，你带领读者踏上黑洞之旅，了解白洞是如何形成的。为什么想象那里的物理情况很重要？

CR：因为我们总是通过形象化来理解事物。当科学家开始了解 DNA 时，他们立即制作了这种分子的大型模型来“看到”它。当我们研究一颗遥远的行星时，我们会尝试想象它的样子。我们的大脑主要是视觉的，我们需要想象力来直觉联系和关系。如果我问你，地球是圆的是什么意思？你会回答：想象一下在月球上看着地球。你会看到一个如此这般的球...... 

白洞看起来与黑洞不同吗？

CR：第一印象是，不会。如果你等待足够长的时间，你就会开始看到差异：白洞最终会释放出内部的物质并消失。黑洞在特定温度（“霍金”温度）下仅发射一种非常特殊形式的热辐射。就这样，它“蒸发”了。 

黑洞蒸发完后会发生什么？

CR：它变成了一个白洞。 

如果我们尝试接近白洞会发生什么/我们能接近白洞吗？

CR：你可以接近它。在掉进去之前，你会碰到正在出来的东西。到达这场冲突所需的时间对你来说会很短，但从远处看却很长。 

有任何明显的证据表明白洞的存在吗？ 

CR：只有一个可能的暗示：也许天文学家在天空中观察到的奇怪物质，他们称之为“暗物质”，可能是由许多小白洞形成的。 

如果白洞很小但质量很大并且能量损失非常缓慢，那么暗物质可以由白洞构成吗？

CR：是的，绝对如此。这是我们的假设。 

需要哪些天文观测来证明它们的存在？

CR：确认这些物体存在的最佳方法是检测其中一个在地球上飞过。科学家正在研究检测装置的工作原理。 

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