当史瓦西得到了爱因斯坦广义相对论的第一个解时，物理学家想知道如何对待这个不可避免的时空区域的数学描述。此后，天文学家已经证明黑洞是真实存在的，有令人信服的证据表明类星体、X射线双星甚至我们银河系的中心都拥有黑洞。但预测黑洞存在的数学也描述了更奇怪的实体——白洞，但它与现实的关系目前还不清楚。

从字面意义上来说，白洞就是黑洞的对立面。事实上，它是一个时间反转的黑洞。黑洞被定义为一个向内流动的时空区域，具有称为事件视界的单向边界，任何东西都无法从其内部逃脱。而白洞是向外流动的时空区域，它也有一个事件视界，白洞外的任何东西都不能进入，里面的一切都必须弹出。在对白洞感到兴奋之前，我必须泼一盆冷水，白洞可能是数学虚构的想象之物。

彭罗斯图

在爱因斯坦广义相对论发表几个月后，处在战场的史瓦西就一个非常特殊的情况解了这个方程，由此产生的史瓦西度规描述了一个最简单的黑洞，一个没有旋转、没有电荷也不会消失的永恒黑洞。

黑洞内部发生的时间不是外部宇宙过去或未来历史的一部分，从外部观察者的角度来看，在事件视界上发生的任何事件（包括掉入其中的），都发生在无限远的未来。一旦掉入黑洞，史瓦西度规告诉我们时间和空间会转换它们的角色，奇点不再占据中心位置，而是占据了一个不可避免的未来时间。

但是，这个理想化的、永恒的黑洞在过去是什么样的呢？如果我们遵循史瓦西度规，我们会发现一些非常奇怪的东西。我们会再次找到一个奇点，它潜伏在无限远的过去。从外部宇宙来看，永恒黑洞的奇点既存在于无限的未来，也存在于无限的过去。要真正了解永恒黑洞的样子，我们需要使用彭罗斯图。在彭罗斯图中，x轴和y轴分别是空间和时间，而光路总是在45度的路径上传播，此时我们在这张图表的中心。

如果我们把一个永恒的黑洞放在左边很远的地方，那么未来左边的边界就代表了黑洞的事件视界。事件视界本身是一条45度的斜线，以45度传播的光需要无限时间才能逃离事件视界。该线以外的区域代表了黑洞的内部，在那里时间和空间的维度发生了角色互换。曾经垂直的空间轮廓现在像时间一样，并无情地流向未来的奇点。我们的宇宙和黑洞这两个区域，只是使用彭罗斯坐标绘制的史瓦西度规。

但我们的彭罗斯图仍然不完整，这是一个永恒的黑洞，所以它必须存在于过去。把它映射到过去，我们会看到未来黑洞的时间反转版本，关于它的一切都是时光倒流的：奇点是过去的事件，里面的空间像事件一样，只不过不是流向奇点，而是离开它。事件视界现在是禁止进入，而不是禁止退出了。而且，在该区域的光线在图上必须向上移动，这表明它们必须喷出，过去永恒黑洞的所有事物都必须被喷出。

白洞存在吗

到目前为止，该区域完全符合对白洞的描述，过去的永恒黑洞在技术上来说是一个白洞。但是，它不是我们可以观察到的，这主要有两个原因。第一，从过去的白洞射出的光线永远无法到达我们，因为从我们的角度来看，过去的奇点和过去的事件视界在过去是无限远的，光必须穿越无限的事件才能达到我们这里。第二，没有永恒的黑洞，宇宙不是永恒的，它甚至不是从黑洞开始的。

尽管这种类型的白洞是不可观察的，但一些物理学家非常重视这种描述。描述白洞的数学是对史瓦西度规的完美运用，它服从广义相对论，从时间倒流的角度来看它真的只是个黑洞。然而广义相对论是时间反演对称的，可以正向发生的事情应该也能反向发生，所以白洞真的会形成吗？理论上是的，但要制造一个白洞，我们需要逆熵。

虽然可以在广义相对论中建立一个白洞，但宇宙还需要遵守其他物理定律，例如热力学第二定律。可以想象，一次极其罕见的熵下降可能会导致有效的时间逆转，并可能形成一个白洞。据推测，宇宙大爆炸本身来自极不可能的熵下降，碰巧的是，大爆炸在数学上看起来很像一个白洞。有人提出，当一个黑洞形成时，一个白洞会在“另一侧”形成，进入黑洞的能量离开白洞。物理学家李·斯莫林更进一步提出，由此产生的白洞是一个新的婴儿宇宙的大爆炸。

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