黑洞，白洞，虫洞，暗物质，这些名词是什么

黑洞（Black hole）是根据现代的物理理论和天文学理论，所预言的在宇宙空间中存在的一种天体区域。

历史上法国力学家拉普拉斯曾预言：“一个质量如 250 个太阳，而直径为地球的发光恒星，由于其引力的作用，将不允许任何光线离开它。由于这个原因，宇宙中最大的发光天体，却不会被我们看见”。黑洞是由一个质量相当大的天体，在核能耗尽死亡后发生引力塌缩后形成。根据牛顿普适重力定理，由于黑洞的第一宇宙速度过大，连光也逃逸不出来，故名黑洞。在此区域内的万有引力非常强大，任何物质都不可能从此区域内逃逸出去，甚至光线都被它强大的引力拉回，所以黑洞本身不会发光，但是黑洞也不会像其他不会发光的物体一样呈现黑色，黑洞的引力可以让它身后的光线绕到它前面呈现，让你以为它是透明的。天文学家可藉观察黑洞周围物质被吸引时的情况，找出黑洞位置。黑洞可经由电子仪器观查到。白洞是广义相对论预言的一种与黑洞相反的特殊天体，是大引力球对称天体的史瓦西解的一部分。白洞仅仅是理论预言的天体，到现在还没有任何证据表明白洞的存在。白洞到目前为止，还仅仅是科学家的猜想，还没有观察到任何能表明白洞可能存在的证据。在理论研究上也还没有重大突破。不过最新的研究可能会得出一个令人兴奋的结论，即：“白洞”很可能就是“黑洞”本身。也就是说黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则喷射物质，就像一个巨大的时空隧道。科学家们最近证明了黑洞其实有可能向外发射能量。而根据现代物理理论，能量和质量是可以互相转化的。这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能。虫洞(Wormhole)或译作“蛀孔”或“蠹孔”，又称爱因斯坦-罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1916年奥地利物理学家路德维希·弗莱姆（Ludwig Flamm）首次提出的概念，1930年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设，认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。迄今为止科学家们还没有观察到虫洞存在的证据，一般认为这是由于很难和黑洞相区别。黑洞有一个特性，就是会在另一边得到所谓的“镜射宇宙”。爱因斯坦并不重视这个解，因为我们根本不可能通行。于是连接两个宇宙的“爱因斯坦—罗森桥”(Einstein—Rosen bridge)被认为只是个数学技俩。但是在1963年时，新西兰的数学家克尔(Roy Kerr)的研究发现，假设任何崩溃的恒星都会旋转，则形成黑洞时，将会成为动态黑洞；史瓦西的静态黑洞并不是最佳的物理解法。但是实际上恒星会变成扁平的结构，不会形成奇点。也就是说：重力场并非无限大。这使得我们得到了一个惊人的结论：如果我们将物体或太空船沿着旋转黑洞的旋转轴心发射进入，原则上，它可能可以熬过中心的重力场，并进入镜射宇宙。如此一来爱因斯坦—罗森桥就如同连接时空两个区域的通道，也就是“虫洞”。理论上虫洞是连结白洞和黑洞的多维空间隧道，是无处不在，但转瞬即逝的。不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开。也有人假设如果存在一种叫做幻影物质（Phantom matter）的奇异物质的话，因为其同时具有负能量和负质量，所以能创造排斥效应以防止虫洞关闭。这种奇异物质会使光发生偏转，成为发现虫洞的信号。但是这些理论存在过多未经测试的假设，很难那令人信服.暗物质在宇宙学中，暗物质是指那些不发射任何光及电磁辐射的物质。人们目前只能通过引力产生的效应得知宇宙中有大量暗物质的存在。暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、微波背景辐射等研究表明：我们目前所认知的部分大概只占宇宙的4％，暗物质占了宇宙的23%，还有73%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量。暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性，对结构形成也非常关键。暗物质很有可能是一种（或几种）粒子物理标准模型以外的新粒子。对暗物质和暗能量的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。虽然暗物质在宇宙中大量存在是一个普遍承认的看法，但是科学家们发现漩涡星系NGC 4736的旋转能完全依靠可见物质的引力来解释，也就是说这个星系没有暗物质或者暗物质很少.最早提出证据并推断暗物质存在的科学家是美国加州工学院的瑞士天文学家弗里茨·兹威基。2006年，美国天文学家利用钱德拉X射线望远镜对星系团1E 0657-56进行观测，无意间观测到星系碰撞的过程，星系团碰撞威力之猛，使得黑暗物质与正常物质分开，所以发现了暗物质存在的直接证据.