白洞与黑洞一样,也是根据广义相对论所预言的一种天体,它的存在至今也没有得到实际观测的证实。

黑洞的概念,早在200 年前就由著名数学家拉普拉斯首次提出了,1939年,又由美国科学家奥本海默等人根据广义相对论作了进一步的阐述．而白洞概念的提出则仅仅是近二三十年的事。

20 世纪60 年代以来,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許多高能天体物理现象,例如宇宙X 射线爆发、宇宙γ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。

这些高能天体物理现象用人们已知的物理学规律已经无法解释．就拿类星体来说吧,类星体的体积与一般恒星相当,而它的亮度却比普通星系还亮．类星体这种个头小、亮度大的独特性质,是人们从未见到过的,这就使科学家们想到类星体很可能是一种与人们已知的任何天体都迥然不同的天体。

如何解释类星体现象呢？科学家们提出了各种各样的理论模型．前苏联的诺维柯夫和以色列的尼也曼提出的白洞模型,引起了大家的注意．白洞概念就这样问世了。

宇宙中的喷射源

白洞是怎样一种天体呢？黑洞有一个称为視界的边界,无论是光还是其他任何物质,都只能进入它的視界,而不能从它那里跑出来．这是黑洞最基本的特性．白洞的特性则与黑洞截然相反。

根据广义相对论,白洞也有一个类似于黑洞的封闭的边界,然而与黑洞不同的是,白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向外运动,外界的物质和辐射却不能通过其边界进入它的内部．也就是说,白洞可以向外界提供物质和能量,却不能吸收外部的任何物质和辐射．说得形象一点,它就好像是一个源源不断向外喷射物质和能量的源泉．因此,天文学家们又把白洞称之为＂宇宙中的喷射源＂。

白洞与高能天体

既然白洞概念是在解释高能天体物理现象时提出来的,那么白洞与高能天体究竞存在什么联系呢？

白洞是一个物质只出不进的天体,但是,对于外部区域来说,白洞也是一个强引力源．它能把周围的尘埃、气体和各种辐射不断地吸引到它的边界上来,只不过这些物质并不能进入白洞的内部,只能在边界外形成一个包围白洞的物质层。

白洞内部,中心奇点附近所聚集的物质是一种超高密态的物质,其中包含各种基本粒子,甚至引力子,并且还聚集着极其巨大的能量．起初,这些物质是处于某种平衡状态,但它们具有向外膨胀的趋势．当由于某种原因引起膨胀时,物质密度就会在膨胀过程中不断降低．降低到某一程度,就会引起粒子的衰变过程,从而将各种高能粒子、光子、中微子等发射出来。

从白洞内部发射出来的物质都具有很高的速度,而被白洞吸引到其边界上的物质也具有很高的速度．不难想象,这进进出出,又都是高速度,它们在白洞边界上的碰撞该有多么猛烈．随着猛烈的碰撞,必然就会有异常巨大的能量释放出来。

假若类星体或活动星系核的中心有大质量白洞存在的话,那么,它们所释放的巨大能量就可以看成是白洞向外喷射物与其边界上吸积物相互作用的结果．这也就是白洞对高能天体物理现象能源之谜的解释。