小盐粒儿论天体宇宙

骑马海

理论物理学通过为现实世界建立数学模型来试图理解所有物理现象的运行机制。通过“物理理论”来条理化、解释、预言物理现象。
比如大统一理论（Grand Unification Theory，缩写GUT）是关于强相互作用和电弱相互作用统一的一个理论，希望能借由单一个理论来解释强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用导致的物理现象。

爱因斯坦在提出相对论以后，从20年代开始就致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用，也就是解释一切物理现象，爱因斯坦晚年偏离物理界大方向自己研究大统一理论想通过“弱作用，磁场，强作用”来简单的解释宇宙直到他1955年逝世。他几十年的努力虽未成功，但却激励了后人。爱因斯坦在创建相对论时就意识到，自然科学中“统一”的概念或许是一个最基本的法则。还在30年代爱因斯坦就着手研究“大统一理论”，试图将当时已发现的四种相互作用统一到一个理论框架下，从而找到这四种相互作用产生的根源。这一工作几乎耗尽了他后半生的精力，以致于一些史学家断言这是爱因斯坦的一大失误。但是，在爱因斯坦的哲学中，“统一”的概念深深扎根于他的思想中，他越来越确信“自然界应当满足简单性原则”。虽然“大统一理论”没有成功，可是建立统一理论的思想却始终吸引着成千上万的物理学家们。

霍金宇宙论
在古典物理学中，一般相信时间和空间，是一个独立于自然界的概念，可以永久存在，但1915年，爱因斯坦发表广义相对论中提出，时间和空间并非绝对，不再是独立于事件的背景，人类对时间的看法出现革命性的转变。
1920年代，哈柏利用100英寸的望远镜观天时，发现恒星并非均匀分布于整个空间，而是聚集在称为星系的集团之中。他同时发现几乎所有星系，都出现红移现象，即它们飞离我们，而星系离开我们越远，飞离的速度亦越快。这项发现带来新的问题，在更早的时候，所有星系是否离我们更近，甚至有一个宇宙的开端。

当时科学家曾尝试解释这种现象。1948年英国学者邦迪、高尔德和霍伊尔提出的稳恒态理论，提出宇宙会穿梭于扩张和收缩两种状态，但并没有开端；俄国学者利弗席兹和哈拉尼科夫则提出，物质若没有严格对称的收缩，最终会引起反弹，而密度保持有限，这亦避免了宇宙有开端的说法。这理论提出时，霍金当时21岁，正在攻读博士学位。

霍金当时并不相信这些学者的证明，于是联同当时已研究奇点的彭罗斯发展一套数学公式，证明宇宙不能反弹。该学说认为，如果广义相对论正确，宇宙起源将存在一个奇点。当时，奇点一般被视作黑洞的中心，内里有密度无限强、引力无限重、限时空曲率无限大，霍金当时设想，若重新走回宇宙诞生之时，全部物质聚成一点，这亦即为奇点。

1965年10月，人类发现一种散布于空间的微波背景辐射。这些能量极度微弱，能量值远低于一台微波炉，但科学家发现，要合理解释这种辐射，宇宙早期必定非常热，随着宇宙膨胀，辐射持续冷却，最终才会有出现微波背景。这一学说，进一步确认宇宙早期曾经出现大爆炸。

不过，霍金因应广义相对论，虽然解释了宇宙源自一个“奇点”，这些定理未能说明宇宙如何开始。霍金认为，这代表广义相对论在“奇点”中失效，该理论只能推测宇宙如何演化，却不能判断它如何起始，于是霍金试图合并量子理论及广义相对论，期望以此解释整个宇宙从诞生、以至演化的过程。
简而言之，广义相对论是处理极大的物理现象，而量子力学则处理极小尺度的结构。直至今日，科学家相信，若有人成功合并两套理论，则有可能成为一套更具一般性的理论，解释空间中任何物理现象，亦即物理学界一直追求的所谓大一统理论。霍金至今仍未能发展出这套理论，但科学界一般认为他的研究，为人类迈向大一统理论踏出重要一步。
丰富的想像力、精湛的数学造诣、严谨的治学态度，这些都是成为理论物理学家需要培养的优良素质。

首先要说到哈勃定律
在物理宇宙学里，哈勃定律（Hubble's law）表明，来自遥远星系光线的红移与它们的距离成正比。这条定律是因证实者哈勃而命名。它被认为是空间尺度扩展（metric expansion of space）的第一个观察依据，和今天经常被援引作为支持大爆炸的一个重要证据。
在宇宙学研究中，哈勃定律成为宇宙膨胀理论的基础，以方程表示
v = H_0 D ；
其中，v 是由红移现象测得的星系远离速率，H_0 是哈勃常数，D是星系与观察者之间的距离。
2012年12月20日，美国国家航空航天局的威尔金森微波各向异性探测器实验团队宣布，哈勃常数为69.32 ± 0.80 (km/s)/Mpc。
2013年3月21日，从普朗克卫星观测获得的数据，哈勃常数为67.80 ± 0.77 千米每秒每百万秒差距（67.80 ± 0.77 km/s/Mpc）。
利用“哈勃常数”可以推算出了宇宙的体积大小，证实宇宙的年龄为137.5亿年。同时可以证实宇宙暗能量的强度，暗能量对宇宙的膨胀起到了加速作用。

宇宙的未来是暴胀宇宙论所正在探讨问题。有物理宇宙学家指出，膨胀宇宙的未来很可能会为继续膨胀。若果事实如此，宇宙将因其膨胀而继续冷却，并会达到并不足以支持生命的温度。因此，膨胀宇宙的未来又称为大冻结。若果据宇宙学常数加速了宇宙的膨胀，星系间的距离将会持续增加。红移将会被拉长，到达的光子将会是长波长和低能量的光子。恒星的形成仍会维持于1×1012至1×1014年，但形成恒星的气体将会耗尽。当最后一颗恒星用完其燃料后，宇宙将不可能再支持生命及产生足够热量。跟据预测质子衰变的理论，恒星残余物将会消失，剩下的将会只是黑洞，而黑洞亦会因放出霍金辐射而慢慢消失。最终，若果宇宙温度达到一个均匀温度，那么再没有活动能在宇宙中作出，从而导致宇宙热寂。届时，宇宙将会空无一切，且毫无生机。温度亦会持续下降。

其他宇宙的未来有很多可能性，而这些主要有3种：持续膨胀、停止膨胀和收缩。

停止膨胀
宇宙若无足够能量，将会停止膨胀。停止膨胀将会是最理想的环境，宇宙温度适中之余，亦有足够资源支持恒星形成，甚至生命。

持续膨胀
宇宙终究是会继续膨胀的, 由于星系间并无回返的引力作用, 膨胀扩张是不会停止的。当然恒星的能量也会耗尽成为黑洞。

收缩
有些宇宙膨胀到某一阶段，将会停止膨胀并反过来收缩。收缩将会缩小各星系间的距离，令宇宙温度上升，并最后导大压缩，大爆炸的相反。但这样可能形成一个新的宇宙。

对于宇宙的开始和归宿的研究，甚至超越科学，进入哲学范畴。

例如平行宇宙观，平行宇宙（Parallel universes），或者叫多重宇宙论（Multiverse），指的是一种在物理学里尚未证实的理论，根据这种理论，在我们的宇宙之外，很可能还存在着其他的宇宙，而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应，这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同，也可能不同。平行宇宙这个名词是由美国哲学家与心理学家威廉·詹姆士在1895年所发明的。

平行宇宙论经常被用以说明：一个事件不同的过程或一个不同的决定的后续发展是存在于不同的平行宇宙中的；这个理论也常被用于解释其他的一些诡论，像关于时间旅行的一些诡论，像“一颗球落入时光隧道，回到过去撞上了自己因而使得自己无法进入时光隧道”，解决此诡论除了假设时间旅行是不可能的以外，另外也可以以平行宇宙做解释，根据平行宇宙理论的解释：这颗球撞上自己和没有撞上自己是两个不同的平行宇宙。

在近代这个理论已经激起大量科学、哲学和神学的问题，而科幻小说亦喜欢将平行宇宙的概念用于其中。

还有爆炸收缩论，认为是一种循环过程因果的关系，简单说就是现先蛋还是先有鸡。宇宙中各星系间：星云聚集，重组混沌星球再爆炸循环过程；宇宙空间星球重组再爆炸循环”速度大于“宇宙空间星球收缩重组再爆炸循环，是一种循环过程因果的关系；

结论应该是宇宙中各星系间：星云聚集，重组混沌星球再爆炸循环过程；只是宇宙中各星系间星球爆炸在宇宙空间扩散速度、距离范围”大于“宇宙中各星系间星云内螺旋收缩时间重组星球再爆炸循环” ，也就是说星球爆炸扩散速度、距离范围是瞬间的，星云聚集重组星球时间较慢。
小盐粒儿 发表于 2013-11-19 09:27

好了！小盐兄，这里很清静，你可以回答我的问题了吧？

上帝粒子是怎么回事？为什么质子对撞产生的上帝粒子的质量比质子多1~200倍？我怀疑上帝粒子的质量是由质子被加强了的能量变来的！

纸纱窗

支持马海这个帖子！
愿神开你灵眼
愿上帝祝福你！

稀泥派 老刘

一个科普好贴，但不能加精，因为没有几个银，看的懂。。。呵呵。。。玩笑一下

小盐粒儿

先说说上帝粒子这个名称的来历：
上帝粒子的准确学名称为希格斯玻色子（英语：Higgs boson），希格斯玻色子是因物理学者彼得·希格斯命名，他是于1964年提出希格斯机制的六位物理学者中的一位。虽然这理论最终以希格斯的名字命名，在1960年至1972年之间，有很多物理学者对于这理论独立地做出不同贡献。2013年10月08日，因为“次原子粒子质量的生成机制理论，促进了人类对这方面的理解，并且最近由欧洲核子研究组织属下大型强子对撞机的超环面仪器及紧凑μ子线圈探测器发现的基本粒子证实”，2013年诺贝尔物理学奖10月8日在瑞典揭晓，比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯因希格斯玻色子的理论预言获奖。可见对于这一研究科学界非常重视。
为什么有上帝粒子这个名称呢？起源是美国物理学家、1988年诺贝尔物理学奖获得者利昂·莱德曼曾著有粒子物理方面的科普书籍《上帝粒子：如果宇宙是答案，那么问题是什么？》，后来媒体也沿用了这一称呼，常常将希子称作是“上帝粒子”（The God Particle）。莱德曼说他以“上帝粒子”为这粒子命名是因为这粒子“在当今物理学中处于极为中心的位置，对我们理解物质的结构极为关键、也极为难以捉摸”。不过他也开玩笑地补充说另一个原因是“图书出版商不让他把这粒子称作‘该死的粒子（Goddamn Particle）’，尽管这别称可能更恰当地表达了希子杳无踪迹的性质以及人们为之所付出的代价与遭受到的挫折感。”

骑马海

哈哈！上帝粒子又名该死的粒子，纱窗姊满意吗？小盐粒兄也说“该死的粒子可能更恰当”呢！

我佩服小盐粒兄的，除了丰富的物理学知识外，还有他正直不偏倚的诚实品格，而不是以错为对，是非扭曲，强词夺理那种人，我很开心结识这个益友。多谢指教！

还有1x1012和1x1014年是怎么个算法？是否上亿年了？

小盐粒儿

爱因斯坦提出的最著名的一个方程，E = mc2，将能量和质量联系在了一起。后果之一便是，当大质量粒子高速对撞在一起时，释放出来的能量能够用来创造出其他的大质量粒子。所以简单说，希格斯玻色子的质量是从带有高能量的质子对撞，这质子携带的多余能量转换而来。

基本粒子被分成3大类：夸克、轻子与玻色子。

如果把物质分割得越来越小，最终，会得到构成物质的分子或者原子。但这些东西还能进一步分解成电子和原子核。而原子核又可以继续被分割成构成它们的质子和中子。它们的内部则是夸克。到了这一步，就已经抵达了标准模型（我们当前的粒子物理学理论）之中，我们视为是基本的那一层面。不管一开始分割的是什么物质，到了这个地步，都会得到一大堆夸克和一大堆电子之类的粒子。
所有这些物质粒子都有一个属性，被称为“质量”——这是一种抗拒被移来移去的属性。不同粒子的质量各不相同，从质量最轻的电子中微子到质量最重的顶夸克，跨越超过11个数量级之多。
在标准模型之中，构成物质的费米子通过作用力发生相互作用，而作用力是由另一大类被称为“玻色子”的粒子传递的。以电磁力为例，是它使得原子能够形成，驱动电流在我们的电器中奔腾，而传递电磁力的玻色子则是光子。光子与物质的相互作用取决于电荷的多寡：电子（携带1个负电荷）感受到的电磁力，就要强于夸克（携带- 或者+ 个电荷）。不带电荷的中微子，根本感受不到电磁力。

夸克还拥有各自的“色荷”，被称为胶子的粒子依据色荷产生强核力。这种力要比电磁力强得多，但奇怪的是，胶子本身也携带色荷，因而会彼此粘黏在一起。于是，我们从未见到过夸克和胶子以游离态的形式自由自在地漫游，只能在质子和中子之类的粒子内部才能看到它们——强核力的作用范围也不会超出亚原子尺度的范畴。

至于标准模型中的第三种作用力，弱核力的强度相当弱，但如果没有它，驱动太阳和其他恒星的放射性衰变就不会发生。这种力之所以微弱，大约是因为携带这种力的粒子——W玻色子和Z玻色子——质量几乎是质子的100倍。创造出这样的粒子需要大量能量。在通常条件下，如果可以的话，物质粒子更愿意交换没有质量的光子来发生相互作用。

玻色子（英语：boson） 是依随玻色-爱因斯坦统计，自旋为整数的粒子。玻色子不遵守泡利不相容原理，即处于单独一个量子态上的粒子数目不受限制，在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚。为纪念希格斯和印度物理学者萨特延德拉·玻色而命名。
玻色子包括：
胶子 - 强相互作用的媒介粒子，自旋为1，有8种
光子 - 电磁相互作用的媒介粒子，自旋为1，只有1种
W 及 Z 玻色子 - 弱相互作用的媒介粒子，自旋为1，有3种
引力子 - 引力相互作用的媒介粒子，自旋为2，只有1种，尚未被发现
希格斯玻色子 - 自旋为0，目前只发现1种
介子 - 由两个费米子——夸克组成的强子。
由偶数个核子组成的原子核。因为质子和中子都是费米子，故含偶数个核子的原子核是自旋为整数的玻色子。
声子
希格斯玻色子具有质量，而且是所有物质的质量之源。

在粒子物理学里，标准模型是一种被广泛接受的框架，可以描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子。由于基本粒子和基本力形成了物理世界，所以，除了引力以外，标准模型可以合理解释这世界中的大多数物理现象。最初，标准模型所倚赖的规范场论禁止基本粒子拥有质量，这很明显地显示出初始模型不够完善。后来，物理学者研究出一种机制，能够利用对称性破缺来赋予基本粒子质量，同时又不会抵触到规范场论。这机制被称为希格斯机制。在所有解释质量起源的机制之中，希格斯机制是最简单、最被认可的一种。物理学者已完成很多实验，并确实侦测到这机制引发的许多种效应，但是他们不确切了解这机制到底是怎么一回事。

希格斯机制假定宇宙遍布著希格斯场，能够与某些基本粒子相互作用，利用对称性破缺使得它们获得质量。希格斯玻色子是希格斯场的振动，是希格斯场存在的明确证据，就好像从观察海面的波浪可以推论出大海的存在。假若希格斯玻色子被证实存在，则希格斯场应该也存在，连带地确认希格斯机制与标准模型基本无误。

希格斯场的中心思想就在于：即使处于最低能的状态，空间也绝非空无一物。在空间中穿行的粒子或多或少会与这个场发生作用，这种作用使粒子在运动时产生了一种“粘黏”的特性，也就是质量。W玻色子和Z玻色子通过与这个场的某种相互作用获得了它们的质量，费米子则通过另外一种相互作用获得了质量。由于希格斯场不携带净的电荷或者色荷，光子和胶子根本不与它发生作用，因此仍然没有质量。

标准模型明确指出，希格斯玻色子的存在很难证实。与其它粒子相比较，制造希格斯玻色子需要极大的碰撞能量，必须建造超级粒子加速器以提供这样大的能量。尽管这样做，每一次碰撞制造出其它粒子的可能性还是比制造出希格斯玻色子的可能性大很多。即使希格斯玻色子被制成，它也会迅速衰变成别的粒子，希格斯玻色子的寿命非常短暂，在10-22秒内，就会发生衰变，从而难以检测到，只能靠着辨认与分析衰变后的产物来推断它们大概是从希格斯玻色子生成，而不是从其它来源生成。此外，很多其它衰变也会显示出类似的迹象，这使得寻找希格斯玻色子有如大海捞针。只有依靠先进的超级粒子加速器与精准的侦测器，物理学者才可观测数之不尽的粒子碰撞事件，将获得的纪录数据加以分析，寻找希格斯玻色子的蛛丝马迹，然后再进一步分析，计算希格斯玻色子存在的可能性，确定所得到的结果绝对不是来自偶发事件。

经过数年努力，大型强子对撞机侦测到质量大约为125GeV的新玻色子，这新玻色子符合理论希格斯玻色子的质量与性质，但物理学者仍旧需要完成更多实验，才能够作定论。假若新玻色子真的是希格斯玻色子，物理学者就可以开始研究它的物理性质是否完全与标准模型现有版本的预测一致。已得到的实验数据并不排除新玻色子不是希格斯玻色子的可能性，或者是另一种带质量玻色子。假若新玻色子是另一种带质量玻色子，则标准模型势必会遭到大幅度修改。

关于粒子的质量，我们先来说一个概念：电子伏（electron volt），符号为eV，是能量的单位。代表一个电子（所带电量为-1.6×10-19库仑）经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。电子伏与SI制的能量单位焦耳（J）的换算关系是
1 eV = 1.602176565(35)×10-19 J

爱因斯坦提到能量等同于质量，即有名的能量转换公式E=mc2（1克= 9 × 1013焦耳）。这在粒子物理中的使用，质量和能量常可互换，使用eV/c?或甚至直接使用eV作为质量的一个单位。（后者的使用时机，把光速C设为不具单位的1。）
例如，一个电子及一个正子（电子的反粒子），都具有质量大小为511 keV，能对撞毁灭以产生1.022 MeV的能量。质子，一个标准的重子，具有质量0.938 GeV。
1 eV/c? = 1.783 × 10?36 kg
1 keV/c? = 1.783 × 10?33 kg
1 MeV/c? = 1.783 × 10?30 kg
1 GeV/c? = 1.783 × 10?27 kg
1 TeV/c? = 1.783 × 10?24 kg

理论而言，希子的质量或许可以间接估计。在标准模型里，希子会造成一些间接效应。最值得注意的是，希格斯回路会造成W玻色子质量和Z玻色子质量的小额度修正。通过整体拟合从各个对撞机获得的精密电弱数据，可以估计希子的质量为94+29
?24 GeV，或小于152 GeV，置信水平95%。

许多理论学家预测新的物理学会建构在标准模型之上能量在TeV的尺度，基于不足的标准模型性质。希格斯粒子(或其他的电弱对称机制)可能的最大质量是1.4 TeV；除了这一点，标准模型变的不相容，因为统一性违反了一些散射的过程。许多超对称性的模型预测出最轻的希格斯粒子的质量比现在实验再高一点，大约120 GeV或者更低。

而质子的质量是938 MeV/c?，即1.6726231 × 10-27 kg，大约是电子质量的1836.5倍。

小盐粒儿

哈哈！上帝粒子又名该死的粒子，纱窗姊满意吗？小盐粒兄也说“该死的粒子可能更恰当”呢！

我佩服小盐粒兄的，除了丰富的物理学知识外，还有他正直不偏倚的诚实品格，而不是以错为对，是非扭曲，强词夺理那种人，我很开心结识这个益友。多谢指教！

还有1x1012和1x1014年是怎么个算法？是否上亿年了？
骑马海 发表于 2013-11-21 12:34

大概是我打错了，不知道n次方怎么输入，抱歉啦！

退而结网

哈哈！上帝粒子又名该死的粒子，纱窗姊满意吗？小盐粒兄也说“该死的粒子可能更恰当”呢！

我佩服小盐粒兄的，除了丰富的物理学知识外，还有他正直不偏倚的诚实品格，而不是以错为对，是非扭曲，强词夺理那种人，我很开心结识这个益友。多谢指教！

还有1x1012和1x1014年是怎么个算法？是否上亿年了？
骑马海 发表于 2013-11-21 12:34

這個貼是你發的唯一靚貼，thx
但是你無時無刻不在以自己的好恶論斷人家，你又怎樣話自己？知道人家會這樣話你？

骑马海

小盐粒兄解释得非常详细，确是一流教授功力，令我这门外汉顿开茅塞，也显示物理学家如何孜孜不倦研究的深湛学问，非一般常人所能想象。

小的东西，我现在没法问下去了。却想问大的东西，照说宇宙大冻结论的过程，起初是太阳消失，跟着是白矮星，中子星，红矮星都一一慢慢消失（听说是100兆年后？），我还以为人类到时能从黑洞里抽取能量维持生活，但现在才知最后黑洞也要消失了（当然黑洞比星体大亿兆倍，而霍金辐射消耗更少，时间相信比红矮星长许多），那么理论上的白洞又如何呢？

孙参001

的确是好贴,但确实看不明白

骑马海

的确是好贴,但确实看不明白
参靠言论 发表于 2013-11-21 14:46

这就是小盐粒兄要另开新帖的缘故，如果在那些旧帖，会闷死许多人，:aplain:

退而结网

:yes:回复 11# 骑马海

小盐粒儿

小盐粒兄解释得非常详细，确是一流教授功力，令我这门外汉顿开茅塞，也显示物理学家如何孜孜不倦研究的深湛学问，非一般常人所能想象。

小的东西，我现在没法问下去了。却想问大的东西，照说宇宙大冻结论的过程，起初是太阳消失，跟着是白矮星，中子星，红矮星都一一慢慢消失（听说是100兆年后？），我还以为人类到时能从黑洞里抽取能量维持生活，但现在才知最后黑洞也要消失了（当然黑洞比星体大亿兆倍，而霍金辐射消耗更少，时间相信比红矮星长许多），那么理论上的白洞又如何呢？
骑马海 发表于 2013-11-21 14:41

这里要提到一位物理学家：卡尔·史瓦西（Karl Schwarzschild，1873—1916）德国天文学家、物理学家。

他发现了照相底片变黑定律，发明了焦外照相法天体测光,奠定了照相测光的基础。史瓦西是照相测光的开创者之一，曾提出底片上的星象密度并不取决于星光照度和露光时间的乘积，而取决于星光照度和露光时间的p（p小于1）次方的乘积，后来这一关系被称为史瓦西定律，p则称为史瓦西因子。1906年指出恒星大气中自内向外的热转移主要不是靠对流而是靠辐射，并提出恒星大气中辐射平衡的概念和局部热动平衡的假设。认为整个恒星大气并不处于严格热动平衡状态，但就离恒星中心同样距离的某一薄层而言，可看成处于局部热动平衡下，并可引入一个局部温度来表征它的热状态。在这基础上建立了辐射转移的定量理论。1916年推导出广义相对论球对称引力场的严格解，表征了球对称物体所产生的静态引力场的四维时空的度量性质。后来被命名为史瓦西度规。还提出了物体的史瓦西半径的概念。当一颗恒星发生引力坍缩、收缩到这一半径大小时，就会变成黑洞。他还是玻尔原子光谱理论的先驱者，和A·索末菲各自独立地提出了普遍“量子化定则”，推出了电场对光影响的斯塔克效应的完整理论。

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。当前，白洞仅仅是理论预言的天体，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，按照当前的理论，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。

从定义上来说，白洞与黑洞是物理学家们根据黑洞在爱因斯坦的广义相对论上所提出的“假想”物体，或一种数学模型。物理学界和天文学界将白洞定义为一种超高度致密物体，其性质与黑洞完全相反。白洞并不是吸收外部物质，而是不断地向外围喷射各种星际物质与宇宙能量，是一种宇宙中的喷射源。简单来说，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；又因为黑洞的引力使得光也无法逃脱，而白洞和黑洞是完全相反的（连光也会被排斥掉），所以呈现为白色，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。当前天文学家还没有实际找到白洞，还只是个理论上的名词。白洞是理论上通过对黑洞的类比而得到的一个十分“学者化”的理论产物，更多的表现为一种数学模型。

和黑洞完全不一样，白洞不会吸收任何物体，相反的，白洞会不断释放出物质，包括基本粒子和场。
白洞和黑洞一样，有一个封闭的“视界”。不过和黑洞不一样，时空曲率在这里是负无穷大，也就是说，在这里，白洞对外界的斥力达到无穷大，即使是光笔直向白洞的奇点冲去，会被其弹回，所以它不可能进入白洞一步。
理论上，白洞也可以根据是否旋转，是否带有电荷而区分类型，但是理论物理学家们认为，白洞的无穷大的斥力会迫使白洞不带有任何电荷，因为电荷很容易就被赶到了视界外。而旋转，也被认为是不可能的。不过白洞看来只可能是一种想象中的产物。因为如果白洞不吸收任何物体而仅仅是喷射物质（能量），那么无论这个白洞的质量有多大，它的物质也会很快地被喷射光。

到目前为止，“白洞”还只是个理论名词,科学家并未实际发现。在技术上，要发现黑洞，甚至超巨质量黑洞，都比发现白洞要容易的多。也许每一个黑洞都有一个对应的白洞！但我们并不确定是否所有的超巨质量的“洞”都是“黑”洞，也不确定白洞与黑洞是否应成对出现。但就重力的观点来看，在远距离观察时两者的特性则是相同的。

黑洞作为一个发展终极，必然引致另一个终极，就是白洞。其实膨胀的大爆发宇宙论中，早就碰到了原初火球的奇点问题，这个问题其实一直困扰着科学家们。这个奇点的最大质量与密度和黑洞的奇点是相似的， 但他们的活动机制却恰恰相反。高能量超密物质的发现,显示黑洞存在的可能，自然也显示白洞存在的可能.如果宇宙物质按不同的路径和时间走到终极，那么也可能按不同的时间和路径从原始出发，亦即在大爆发之初的大白洞发生后，仍可能出现小爆发小白洞。而且，流入黑洞的物质命运究竟如何？是永远累积在无穷小的奇点中，直到宇宙毁灭，或者在另一个宇宙涌出？

从恒星、星系演化为黑洞有数理可循，但白洞靠什么来触发，当前却依然茫然无绪。无论如何宇宙至少触发过一次，所以白洞的研究显然与宇宙起源的研究更有密切的关系，因而白洞学说通常与宇宙学及结合起来。人们努力的方向不在于黑白洞相对的哲学辩论，而在于它的物理机制问题。
有人认为，类星体的核心就可能是一个白洞。当白洞内中心点附近所聚集的超密态物质向外喷射时，就会同它周围的物质发生猛烈碰撞，而释放出巨大的能量。因此，有些X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象，可能与白洞的这种效应有关。

骑马海

妙妙妙！哈哈！小盐粒兄真个令我五体投地！怪不得有人说大爆发根本就是个大白洞！

不过类星体是白洞则有疑问，因为类星体都是数十亿年以前宇宙初期的东西，似乎是组成初期星系的可能性较多？如果是由黑洞演变，就应该是近期才有的东西，怎么在数十亿年以后却一个也不见呢？

小盐粒儿

妙妙妙！哈哈！小盐粒兄真个令我五体投地！怪不得有人说大爆发根本就是个大白洞！

不过类星体是白洞则有疑问，因为类星体都是数十亿年以前宇宙初期的东西，似乎是组成初期星系的可能性较多？如果是由黑洞演变，就应该是近期才有的东西，怎么在数十亿年以后却一个也不见呢？
骑马海 发表于 2013-11-21 18:44

20世纪六十年代，天文学家在茫茫星海中发现了一种奇特的天体，从照片看来如恒星但肯定不是恒星，光谱似行星状星云但又不是星云，发出的射电(即无线电波)如星系又不是星系，因此称它为“类星体”。类星体的发现，与宇宙微波背景辐射、脉冲星、星际分子并列为20世纪60年代天文学四大发现。

类星体是迄今为止人类所观测到的最遥远的天体，距离地球至少100亿光年。类星体是一种在极其遥远距离外观测到的高光度和和强射电的天体。类星体比星系小很多，但是释放的能量却是星系的千倍以上，类星体的超常亮度使其光能在100亿光年以外的距离处被观测到。据推测，在100亿年前，类星体数量更多，光度更大。

类星体是宇宙中最明亮的天体，它比正常星系亮1000倍。对能量如此大的物体，类星体却不可思议地小。与直径大约为10万光年的星系相比，类星体的直径大约为1 光天(light-day)。一般天文学家相信有可能是物质被牵引到星系中心的超大质量黑洞中，因而释放大量能量(喷发激烈射线)所致。这些遥远的类星体被认为是在早期星系尚未演化至较稳定的阶段时，当物质被导入主星系中心的黑洞增添“燃料”而被“点亮”。

类星体的显著特点是具有很大的红移，表示它正以飞快的速度在向地球远离。类星体离地球很远，大约在100亿光年以外，可能是目前所发现最遥远的天体，天文学家能看到类星体，是因为它们以光、无线电波或x射线的形式发射出巨大的能量。

产生原理：在宇宙中超高速运行具有星系核的星系，当它追及到另一个具有星系核的星系时，如果两者的运行速度相近，就会相互吞噬，形成了一个更大的星系。倘若这两个星系的星系核相遇，就会相互绕转而形成一个质量更大的高速旋转的星系核。这个高速旋转的星系核就像一个巨大的发电机，从它的两极爆发出能量强大的粒子流向远方喷射。星系核的能量越大，喷射粒子流的流量也就越大，喷射得也就越遥远。类星体在喷射高能粒子流的时候，会消耗其自身的能量，然而，当它俘获了其它星团或者星系以后，就会增添能量。类星体在宇宙里超高速运行的过程中，吞噬了它所遇到的所有天体。类星体是宇宙中最明亮的天体。

类星体在类星体发现后的二十余年时间里，人们众说纷纭，陆续提出了各种模型，试图解释类星体的能源疑难。比较有代表性的有以下几种：
黑洞假说：类星体的中心是一个巨大的黑洞，它不断地吞噬周围的物质，并且辐射出能量。
白洞假说：与黑洞一样，白洞同样是广义相对论预言的一类天体。与黑洞不断吞噬物质相反，白洞源源不断的辐射出能量和物质。
反物质假说：认为类星体的能量来源于宇宙中的正反物质的湮灭。
巨型脉冲星假说：认为类星体是巨型的脉冲星，磁力线的扭结造成能量的喷发。
近距离天体假说：认为类星体并非处于遥远的宇宙边缘，而是在银河系边缘高速向外运动的天体，其巨大的红移是由和地球相对运动的多普勒效应引起的。
超新星连环爆炸假说：认为在起初宇宙的恒星都是些大质量的短寿类型，所以超新星现象很常见，而在星系核部的恒星密度极大，所以在极小的空间内经常性地有超新星爆炸。
恒星碰撞爆炸：认为起初宇宙较小时代，星系核的密度极大，所以常发生恒星碰撞爆炸。
活动星系核说：   类星体实际是一类活动星系核(AGN)。而普遍认可的一种活动星系核模型认为，在星系的核心位置有一个超大质量黑洞， 在黑洞的强大引力作用下，附近的尘埃、气体以及一部分恒星物质围绕在黑洞周围，形成了一个高速旋转的巨大的吸积盘。在吸积盘内侧靠近黑洞视界的地方，物质掉入黑洞里，伴随着巨大的能量辐射，形成了物质喷流。而强大的磁场又约束着这些物质喷流，使它们只能够沿着磁轴的方向，通常是与吸积盘平面相垂直的方向高速喷出。如果这些喷流刚好对着观察者，就能观测到类星体。