白洞是怎样形成的？黑洞也能以某种形式释放能量

伤风学长

弗里德曼提出了宇宙的两个模型之后，科学家们想要给宇宙指出一条唯一的进化道路，所以宇宙中的密度和膨胀速率成为重要的因素。星系之间彼此远离的速度没有太多的问题，只要对星系的观察更加精确，并且进行更为准确的计算就能保证。宇宙物质具有的密度是一个非常复杂的问题。如果宇宙只具有人类能够观察到的质量，那么宇宙的密度就十分稀薄，照这样来看，宇宙会一直不停地向外膨胀。但是科学家们在宇宙中发现了很多无法观察到但确实存在的暗物质，而且将它们分为冷暗物质和热暗物质。这些暗物质在宇宙中占据很大的质量，如果想要计算宇宙的密度，就要对这些物质有更深入的了解。
据弗里德曼的开放宇宙模型，在未来的数十亿年中，宇宙还会保持如今的样子，不会有太大的改变。宇宙中仍然会诞生新的恒星和星系，但是这些天体会变得越来越暗。这是由两方面原因造成的。一方面原因是宇宙的膨胀导致星系距离我们越来越远，越来越难以观察。第二种原因是，因为宇宙的密度不断减小，恒星内核中发生的核反应也会减弱，恒星将会最终熄灭。到了那时，宇宙就会变得暗淡无光，所有的恒星都会灭亡，宇宙中唯一存在的天体就是黑洞。



但是科学界还有不同的声音。我们知道，很多太空望远镜观测的结果都显示出了星系在宇宙微波背景下产生红移，并且当星系距离我们更远时，红移的程度也更大。从这一点来说，从地球的角度看去，天空中的星系正在远离我们。这个理论听起来十分单调，但是它明确地标志着宇宙正在膨胀，并且能够为宇宙大爆炸观点提供论据。这个现象能够说明，在数十亿年前，宇宙的密度比现在要大，其中的物质分布更加密集，而且不断膨胀。
然而，德国海德堡大学的天体物理学家克里斯托弗·威特瑞奇在新近发表的一篇文章中对这种被普遍接受的理论提出了质疑。他说，原子在向外释放能量的时候，受到它自身的组成部分——电子的影响。如果原子的质量增大，那么吸收和释放的能量会朝光谱的蓝色部分移动。如果原子的质量减小，则会向红色部分移动。



因为原子发出的光的频率随着质量增加而增加，所以克里斯托弗认为，在宇宙刚诞生的时候，原子的质量可能非常小，随着原子的质量增加，古老的星系将发生红移，红移的程度与它们距离地球的距离成正比。这位教授表示，他和他的团队目前还没在这套理论中发现任何问题。
克里斯托弗教授的文章还没有经过广大科学家同行进行审阅，但是他表达出的宇宙根本没有向外膨胀，甚至是向内收缩的这一理论已经引起了很大反响。英国物理学家和宇宙学家赵洪生教授认为，这个理论在数学处理方面毫无问题。而且在20年前就曾出现过一些与之类似的初步观点。这种与宇宙膨胀论不同的观点也具有独特的魅力，它认为宇宙的发展就像钢琴琴键的音阶变化，从低音区过渡到高音区。



克里斯托弗教授对于自己的研究成果改变了两种观点这个成就表现出了一种超脱的态度，甚至表现得十分幽默。这两种观点其实是现实的不同体现。一种是星系正在彼此远离，这和过去的观点没有什么不同；或者是原子的体积减小并且质量增加，还有可能是两种情况发生了叠加。克里斯托弗的新观点与过去的观点相比，进步之处在于，它不再认为在宇宙诞生的起点存在一个奇点，也就是那个物理学定律都不再起作用的点。宇宙大爆炸发生的时间太过久远，宇宙这架钢琴发出的第一个声音已经含糊不清。
欧洲核子研究中心的英国物理学家哈里·克里夫认为，原子的质量增加能够产生与宇宙的膨胀相近的效果，这个发现让人十分震惊。采用不同的方法来进行思考，会对同一个问题产生新的理解。他认为，如果弦理论能够像这样具有二元性，那么理论物理学家在计算时会更加简单和便利。如果德国的克里斯托弗·威特瑞奇教授的观点最终被证明是正确的，那么将会带来一个全新的思考宇宙的方式。如果足够幸运，我们能够发现新的理论，就像一个多世纪之前哈勃做到的那样。



英国物理学家、研究宇宙学的权威学者史蒂芬·霍金曾经提出了著名的黑洞理论。他认为，宇宙在膨胀到极点之后演变为黑洞，但是到了这时，宇宙也没有停止进化，因为黑洞也并非具有无休止的生命。人们在刚刚开始对黑洞进行研究时，认为黑洞十分贪婪，会抓住经过身边的一切东西并吞噬进去，任何形式的物质和能量都无法逃出。但是现在，科学家们逐渐改变了看法，认为黑洞也能以某种形式释放能量，并且能够转化为白洞。