摘要：2025年3月12日，《物理评论快报》刊登了一项颠覆性研究：英国谢菲尔德大学与马德里康普顿斯大学的科学家通过量子力学模型，提出黑洞奇点可能并非时空终点，而是通向白洞的起点。这一理论不仅挑战了爱因斯坦广义相对论对黑洞的传统描述，也刷新了人类对暗能量、时间本质与量

2025年3月12日，《物理评论快报》刊登了一项颠覆性研究：英国谢菲尔德大学与马德里康普顿斯大学的科学家通过量子力学模型，提出黑洞奇点可能并非时空终点，而是通向白洞的起点。这一理论不仅挑战了爱因斯坦广义相对论对黑洞的传统描述，也刷新了人类对暗能量、时间本质与量子引力问题认知。

图释：白洞的数字印模。图片来源：谢菲尔德大学的 Philip Drury

传统理论中，黑洞中心的奇点是物质无限压缩的终点，物理定律在此失效。但量子力学认为，微观世界不存在真正的‘无限’。研究团队构建了一个‘平面黑洞’简化模型，发现奇点处的量子涨落会剧烈震荡时空结构，形成通往白洞的通道。这意味着落入黑洞的物质可能不会消失，而是以白洞形式在另一时空喷发——相当于黑洞的时间反演过程。

这一结论之前也有科学家提出过：当黑洞奇点质量归零时，广义相对论方程可导出白洞解。但新研究更进一步，通过量子力学中的‘幺正性’（信息守恒）原则，证明时空在奇点处并未终结，而是经历量子相变。

研究最激进的突破在于将时间本质与暗能量绑定。团队提出，时间并非独立存在，而是由充斥宇宙的暗能量‘刻度’所定义。这种神秘力量推动宇宙加速膨胀，也成为量子涨落中时间流向的基准。当物质穿越黑洞时，暗能量的作用使时间从‘向内坍缩’逆转为‘向外喷涌’，形成白洞的时间箭头。

若宇宙起源于白洞喷射，暗能量可能是其残留效应。尽管该假设尚存争议，但量子力学与暗能量的联动为统一引力与量子理论提供了新路径。

白洞至今未被直接观测，因其理论特性与热力学第二定律矛盾——它要求熵减而非熵增。但研究指出，若白洞诞生于黑洞量子相变，其喷射物质可能携带霍金辐射痕迹。可疑的实例是‘贪吃黑洞’LID-568，它以超爱丁顿极限吸积物质，其异常辐射谱或隐藏相变信号。

韦布望远镜的进展同样关键。2023年它发现大爆炸后5.7亿年形成的千万太阳质量黑洞，其快速成长机制难以用恒星坍缩解释。若部分早期黑洞实为白洞喷发产物，或能填补‘重种子模型’的理论空白。

若理论成立，宇宙可能布满黑洞-白洞对，形成时空隧道网络。但研究者强调，这不等同于科幻中的虫洞旅行——量子涨落尺度下的通道极不稳定，宏观物体穿越需违背已知物理规律。

更深层的影响在于哲学层面：时间可能并非宇宙基本属性，而是暗能量衍生的次级现象。这对宇宙起源、熵增定律乃至自由意志的讨论都将引发地震。

目前，团队正将模型扩展至真实黑洞。下一步计划结合事件视界望远镜与韦伯数据，寻找黑洞吸积盘辐射的量子涨落特征。正如研究者所言：我们不是在否定爱因斯坦，而是为他未完成的交响乐谱写新乐章。

参考文献：

Steffen Gielen et al, Black Hole Singularity Resolution in Unimodular Gravity from Unitarity, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.101501

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来源：科学剃刀