美國航空航天局近日宣布,他們計劃研發(fā)曲速旅行和蟲洞旅行技術(shù),使遠距離宇宙航行成為現(xiàn)實。他們此次研究將涉及未知的物理領(lǐng)域,展開革命性的太空探索。隨著我們對引力、時空和量子真空理解的增加,也許不久以后我們就能派遣機器人執(zhí)行星際穿越任務(wù)了。該項目將對實驗室物理產(chǎn)生重大影響,并激發(fā)人們創(chuàng)造出一系列前所未有的機器。 蟲洞理論時空洞(Wormhole)又稱愛因斯坦-羅森橋,也譯作蛀孔或蠹孔。是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。蟲洞是1916年由奧地利物理學(xué)家路德維?!じトR姆首次提出的概念,1930年由愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時假設(shè)的,認(rèn)為透過蟲洞可以做瞬時的空間轉(zhuǎn)移或者做時間旅行。 由阿爾伯特·愛因斯坦提出該理論。簡單地說,“蟲洞”就是連接宇宙遙遠區(qū)域間的時空細管。暗物質(zhì)維持著蟲洞出口的敞開。蟲洞可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連接起來,并提供時間旅行的可能性。蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時空隧道,所以也叫"灰道"。 理論上,蟲洞是連結(jié)白洞和黑洞的多維空間隧道,就像是大海里面的漩渦,是無處不在但轉(zhuǎn)瞬即逝的。這些時空漩渦是由星體旋轉(zhuǎn)和引力作用共同造成的。就像漩渦能夠讓局部水面跟水底離得更近一樣,能夠讓兩個相對距離很遠的局部空間瞬間離得很近。不過有人假想一種奇異物質(zhì)可以使蟲洞保持張開,也有人假設(shè)如果存在一種叫做幻影物質(zhì)(Phantom matter)的奇異物質(zhì)的話,因為其同時具有正能量和負質(zhì)量,因此能創(chuàng)造排斥效應(yīng)以防止蟲洞關(guān)閉。 蟲洞,真的存在嗎?在電影《星際穿越》中,未來地球已經(jīng)被狂躁的沙塵暴摧毀;宇航員庫珀奉命飛往外太空,通過土星附近的一個蟲洞飛往宇宙另一端,尋找人類適合居住的新星球。片中土星旁邊一個美麗的球狀物體就是蟲洞,宇宙過于廣闊,從地球到達新的星球,飛船僅僅超越光速還不夠,還需要一個扭曲時空的蟲洞。 李磊:蟲洞是在廣義相對論中容許存在的一種特殊結(jié)構(gòu),它可以把時空中的兩個點直接連接起來,不管這兩點在空間距離上或時間間隔上相距多遠。對它的簡單理解,就如同一張紙上相隔較遠的兩個點,通過折疊將兩點重合在一起。 利用蟲洞的特性,我們就有可能在較短的時間內(nèi)完成遠距離的空間旅行,或者進行時間旅行。不過,我們還沒有在天文觀測中找到蟲洞存在的實驗證據(jù)。在理論上也還存在各種各樣的困難。例如,制造和維持蟲洞可能需要具有負能量的物質(zhì)。 如果定義真空所具有的能量為零,那么我們通常提到的所有物質(zhì)和它們的運動形式都具有正能量,負能量就是能量比真空還低?,F(xiàn)在知道,只有量子物理中的卡西米爾效應(yīng)可以提供非常微弱的負能量。所以,蟲洞能否存在或制造出來,在理論上還要等待完全量子化的引力理論來作出判斷。 周飛亞:蟲洞為啥叫蟲洞?從蘋果表面的一個點到另一個點,走的是一條弧線,但假如有一條蟲子在兩點之間蛀出一條通道爬過去,就可以走距離短得多的直線了。而我們所在的三維宇宙,就是蘋果的表面。 這個形象的概念,在1957年正式誕生,1985年首次出現(xiàn)在科幻小說中—這部大名鼎鼎的小說,就是卡爾·薩根所作、后來被拍成了電影的《接觸》。值得一提的是,正是《接觸》的流行,使物理學(xué)家對蟲洞產(chǎn)生興趣,進行了更深入的研究—作為科學(xué)與文學(xué)的結(jié)晶,科幻,就是以這樣的方式反哺著“父母”。 如今,在物理學(xué)意義上的蟲洞有著多種模型,而在科幻小說和影視中,蟲洞大都是以“交通要道”的面目出現(xiàn)的。這樣的設(shè)定,表現(xiàn)了人們探索的欲望和對星空的向往。古往今來,人類一直在不斷開拓自己的領(lǐng)地,向著未知的遠方進發(fā)。我們的腳步,從非洲的一個原始部落邁出,踏遍了一塊大陸,再跨越海洋或天空,覆蓋了整個地球,最終將目光投向了浩渺宇宙。從這個意義上來說,蟲洞,不僅僅是一條捷徑,更代表了一個夢想。它所通往的,不僅僅是明確的目的地,更是無限新奇的未知世界。 有趣的是,在蟲洞概念誕生的同一年,蘇聯(lián)發(fā)射了人類的第一個航天器,向遙遠的外太空邁出了第一步。這,難道不是一個必然的巧合嗎? 對于如何解決這一難題,霍金認(rèn)為蟲洞是最有可能實現(xiàn)的。他說道:'其實蟲洞就在我們的周圍,只是因為他們太 小我們根本無法看到,它存在于空間的任何角落中,盡管你可能覺得難以理解。任何物質(zhì)都是存在洞口的,不管他多么大或者多么小,這是一個基本的物理原理,它也是適用于時間的,即使時間如何的 流逝,他也是存在縫隙、皺紋和空隙的。也許將這些縫隙放大,放大再放大,那么它就會變得讓我們所能觀察到。時間的裂縫就是蟲洞。它能夠連接兩個不同的地方以及兩個不同的時代。 這項最新研究觀點使科學(xué)家們置疑是否蟲洞可能存在于不同的普通恒星和中子星。由于蟲洞中的奇特物質(zhì)能夠像恒星之間的液體一樣 流動,兩顆恒星將出現(xiàn)不同尋常的脈動方式,這種脈動將釋放不同類型的能量,比如:超強能量??茖W(xué)家提出的兩種蟲洞,一個用于在我們所處的宇宙進行星際和星系際旅行,一個用于往返于不同宇宙 之間。 蟲洞是一條可以進行時空穿梭的神奇隧道,讓星際甚至星系際旅行不再是一個夢想??茖W(xué)家認(rèn)為蟲洞極其不穩(wěn)定,如果沒有一種帶有負能量的奇異物質(zhì)讓洞口保持張開狀態(tài),蟲洞會在瞬間突然閉合。然而,根據(jù)德國和希臘物理學(xué)家進行的研究,蟲洞無需借助這種奇異物質(zhì)便可處于張開狀態(tài)。這一研究發(fā)現(xiàn)意味著人類可能在將來的某一天在太空中發(fā)現(xiàn)蟲洞。也許,一個先進程度遠超過人類的文 明已經(jīng)借助蟲洞構(gòu)成的星系際地鐵系統(tǒng)往返于不同星系之間。 |
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