一些科學家們說,如果你想穿越蟲洞,那么你需要在一定的重力條件下才可能實現(xiàn)。穿越蟲洞不再是紙上理論?愛因斯坦預(yù)言可能成真? 穿越時空,已經(jīng)被人們談?wù)撘丫昧?,但目前仍然只是紙上談兵,不過伴隨著這個話題還從中衍生出一個蟲洞的概念。 長期以來,大多數(shù)的人都認為蟲洞只存在于科幻小說中,他在現(xiàn)實生活中是不會發(fā)生的。 幾十年來,這種異想天開的想法也吸引了科學家和科幻作家們的想象力。 然而,最近一些科學家們說,如果你想穿越蟲洞,那么你需要一些奇怪的重力。換句話來說,就是在一定的引力條件下,穿越蟲洞是可能的。 什么是蟲洞? 簡單地說,“蟲洞”是連接宇宙遙遠區(qū)域之間的時空細管,而一些暗物質(zhì)則維持著蟲洞出口的開放。 蟲洞可以連接平行宇宙和嬰兒宇宙,提供時間旅行的可能。 當然蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時空隧道,因此也被稱為“灰色通道”。 理論上,蟲洞的入口是一個黑洞。從外面看,穿過蟲洞的過程相當于利用一個糾纏的黑洞進行量子隱形傳態(tài)。 但是對于人類來說,真正找到黑洞入口并進去才是最重要的障礙。 我們可以將他理解成是連接兩個時空點的隧道。而這條隧道可以是一條直線滑道,也可以是一條更曲折的路徑。 如果一個蟲洞可以連接兩個時空,那么人類可以用它實現(xiàn)時空旅行嗎? 蟲洞可以穿越嗎? 蟲洞是穿越時空的終極作弊碼?也許你想從一個星系跳到宇宙中的另一個星系而不流汗?但首先,你最好確保你的蟲洞是可穿越的。 1930年,愛因斯坦和內(nèi)森羅森在研究引力場方程時,他們假設(shè)有一條連接兩個不同時空的狹窄隧道的蟲洞,那么就可以瞬間穿越了。 愛因斯坦預(yù)言了蟲洞的存在。蟲洞可以穿越時空嗎?你們猜這個可能是真的嗎? 盡管蟲洞是愛因斯坦方程的有效解,但它們坍塌的速度太快,以至于你根本沒有時間去研究它們。 如果蟲洞可以穿越,那你就可以像蟲子在蘋果上鉆洞一樣在時間和空間上鉆一個洞。但還沒過多久,理論家們就發(fā)現(xiàn)這是行不通的。 如果從引力理論出發(fā),那在愛因斯坦的廣義相對論中,引力就定義了物質(zhì)與能量、空間與時間之間的關(guān)系。 哈佛物理學家DanielJafferis和斯坦福大學的AronWall教授認為,雖然蟲洞可以讓你從一個地方快速旅行到達另一個地方,但是穿過蟲洞所需的時間很可能比平時更長,而且他還不一定是一條直線。 如果你把一個三維空間想象成一個位面,那當你穿過一個蟲洞的時候,你會從頭到尾都在這個位面上,沒有辦法去時間旅行。顯然,這并不劃算。 科學家認為:“任何試圖穿越蟲洞的旅行者都不符合這個要求,因為當隧道坍塌時,它會被壓碎?!?/p> 對此,科學家們根據(jù)愛因斯坦的理論做出了模型假設(shè),最終得出了一個結(jié)論:如果人類要想安全的穿越蟲洞,那必須要有大量的能量去輔助。 哈佛大學物理學家丹尼爾·賈弗里斯也說,在一定的引力條件下,人類通過蟲洞實現(xiàn)星際旅行是完全可行的。 建立一個虛擬的蟲洞 最近,羅莎試著虛擬的去“建造”一個穩(wěn)定且可穿越的蟲洞,一個可以安全穿越的蟲洞,理論上這個通道不會坍塌也不會困住它的居住者。之后他發(fā)現(xiàn)這確實是可能的,但前提是我們要調(diào)整我們對引力的理解。 雖然這是一項有趣的工作,但它只是一個玩具模型而已。 此外,Jafferis的研究重點并不是建造蟲洞,因為它需要花費巨大的能量,這是人類無法企及的。即使是在自然界中,也從沒有發(fā)現(xiàn)過這樣的例子。 相反,科學家們希望構(gòu)建一種引力量子的理論,這也是自愛因斯坦時代以來科學家們一直渴望做的事情。 建造蟲洞的訣竅是找到一種物質(zhì)和能量的結(jié)構(gòu),讓你可以形成一條隧道,在蟲洞研究中通常稱為“喉嚨”,連接空間中兩個遙遠的點。 原則上,這個喉嚨可以長,也可以短,但是當喉嚨比正常兩點之間的距離短很多時,就會出現(xiàn)一個更有趣的蟲洞,這讓蟲洞成為了一條便捷的捷徑。 蟲洞也可以充當時間機器,根據(jù)它們的構(gòu)造方式將您帶入未來或過去。 實驗過程中的問題 幾十年來,科學家和科幻作家一直在努力尋找這樣一條絕妙的捷徑,以實現(xiàn)訪問其他恒星(甚至其他星系)的可能性,發(fā)現(xiàn)外星文明的可能性,以及重溫過去的可能性,或者不必等待未來的可能性。 這早已是人類想象和幻想的一部分,而蟲洞為這兩個問題提供了(相對)簡單統(tǒng)一的解決方案。 但基于廣義相對論標準建造的蟲洞面臨一個主要問題:廣義相對論蟲洞的入口隱藏在事件視界后面,這是空間中的單向障礙。所以它們實際上是無法穿透的。 這意味著,如果您想要進入蟲洞,就面臨著永遠也無法離開了,這將違背您的目的。 另一個問題是它們是非常不穩(wěn)定的。即使單個光子或光粒子進入喉嚨的那一刻,整個蟲洞也會在光逃出之前災(zāi)難性地坍塌。 為了穩(wěn)定蟲洞并解決廣義相對論中的這些問題,宇宙穿越者必須使用一種具有負能量或質(zhì)量的非常奇特的物質(zhì)形式來塑造蟲洞。負質(zhì)量就是說如果某物的重量低于零,則它的質(zhì)量為負。 科學家們在宇宙的任何地方都沒有觀察到負質(zhì)量,因為這種物質(zhì)實在是太稀少了,所以在我們的宇宙中用異物建造一個完整的蟲洞幾乎是不可能的。 不過這所有關(guān)于蟲洞的討論都是基于廣義相對論而說的,但廣義相對論并不是引力的最終結(jié)論。 因為相對論沒有辦法去描述黑洞的中心、宇宙的最早時刻以及相對論本身與量子物理學之間的聯(lián)系。 而科學家認為,也許一種新的、改進的引力理論會允許蟲洞的存在。 新的研究方式 該研究小組使用了一種改進的重力形式,稱為廣義混合度量帕拉蒂尼重力。 這種引力理論是基于廣義相對論的基礎(chǔ)上的,但在物質(zhì)與能量、空間和時間之間的關(guān)系上又具有更大的靈活性。 早期的研究發(fā)現(xiàn),在這種修正的引力理論中,穿越蟲洞是可能的,但它們還需要蟲洞喉嚨外的負能量。 他們發(fā)現(xiàn),在蟲洞的入口處通過用雙層普通材料的薄殼對其進行了分層,所以蟲洞可以在沒有任何負能量的情況下通過。不過,這個理論還沒有經(jīng)過驗證。 盡管廣義相對論已經(jīng)解釋了所有引力測量,但到目前為止這種探索還沒有結(jié)束。 如果廣義混合度量帕拉蒂尼引力能更好地解釋對宇宙的觀察,那么就有可能創(chuàng)造出一個蟲洞來旅行了。興許未來的觀察可能會發(fā)現(xiàn)這一古老理論的裂縫。 但問題還不止于此。因為蟲洞也可以充當時間機器。 因此,關(guān)于蟲洞可行的解決方案還意味著時間旅行會成為可能。 當然,這也會引發(fā)各種新的問題。比如說所謂的“祖父悖論”和因果關(guān)系問題。 如果知道可以穿越的蟲洞確實存在,不僅會讓我們的科幻夢想成真,還會徹底顛覆我們對物理學的理解。 那么你認為蟲洞真的存在嗎? |
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