虫洞是什么?(深度解析虫洞的形成原理)

35小吃技术网 推荐阅读 2022年03月22日23时43分42秒 56 0

虫洞是什么?(深度解析虫洞的形成原理)

在人类历史的大部分时间里,我们认为太空非常简单,是一个大而平的舞台,宇宙中的各类事件在这里上演。即使从宇宙幕布上,把行星和恒星都摘下来,总感觉有些东西还剩下。这个空空如也的舞台就是空间,它的存在是永恒不变的。

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爱因斯坦的相对论改变了我们对空间的认识,空间其实和时间一起,构成了时空舞台。时空舞台上的东西可以影响时空结构,拉伸或是扭曲它。如果说旧的空间舞台像不动的硬木,爱因斯坦的时空舞台更像水床。这种弹性空间可以弯曲,甚至可以撕裂和修补,从而使虫洞成为可能。

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我们的宇宙就像一张柔软的纸巾,只要弯曲得当,虫洞可以连接两个非常遥远的地方,穿越虫洞可以瞬间到达对面,能让你以比光速还快的速度在宇宙中穿梭。

爱因斯坦—罗森桥

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目前虫洞只出现在理论计算的草稿纸上,广义相对论的计算过程表明,可能存在虫洞这样的宇宙结构形式,但这并不意味着它一定存在。广义相对论是一种数学理论,它是一组方程,有很多可能的答案,但不是所有的数学计算结果都能描述现实,但虫洞在理论上是可能的,而且有不同的种类。

理论上的虫洞形式就是爱因斯坦—罗森桥,它将黑洞描述为通往无限平行宇宙的某种入口。如果我们将一个物体持续压缩,空间和时间就会随着变得弯曲,当物体被最终压缩为一个点时,时空结构别无选择,只能坍塌成一个奇点。这个奇点拥有巨大的引力,将一个空间区域与宇宙的其他部分隔开,在视界之外创造出一片无人区,任何进入视界范围内的物体,都会被吸入,最终永远被困在奇点上。

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但也许这样一种可能性,越过网奇点可以到达黑洞视界的另一面,这里看起来像我们的宇宙的倒影,但物体颠倒,时间倒流。在正像宇宙中,事物会落入黑洞。在时间倒转的逆像宇宙中,物体从黑洞中喷出,这就是白洞。不幸的是,爱因斯坦罗森桥实际上是不能跨越的,穿越到逆像宇宙需要无限长的时间。如果掉入黑洞,并不会变成从白洞里出来的东西,你只会死掉。

另一种虫洞

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为了在一眨眼的时间内穿越宇宙,我们需要另一种虫洞,一种可穿越的虫洞。如果弦理论,对宇宙的描述是正确的,那么我们有可能找到这条彩虹桥。大爆炸后不久,在较小的尺度,量子涨落此起彼伏。比原子小得多的地方可能会产生许多可穿越的虫洞,连接它们的桥就叫做宇宙弦。在宇宙大爆炸后的10^-30秒里,这些微小虫洞,被拉到几百光年之外,分散在宇宙中。

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如果虫洞是在早期宇宙中形成的,无论是通过宇宙弦还是其他方式,它们可能到处都存在,等待我们去发现。从外部看,黑洞和虫洞看起来非常相似,这使得一些人认为星系中心的超大质量黑洞实际上是虫洞。不过,要一直走到银河系的中心去寻找答案是非常困难的。还有一种同样极其困难的方法来找到虫洞。

怎样才能找到虫洞

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寻找虫洞,必须要有一些前提条件是要设定的。首先,它必须是连接两个遥远的时空通道,比如卧室和浴室,或者地球和木星。第二,它不应该包含任何会阻碍双向旅行的事件视界。第三,它应该足够大,这样重力就不会杀死虫洞旅行者。需要解决的最大问题在于,保持虫洞的持续畅通。无论我们如何制造虫洞,重力都会试图关闭它们。重力想把通道收紧,切断桥,只留下末端的黑洞。无论它是一个可穿越虫洞还是一个通往另一个网宇宙的虫洞,重力都会试图关闭虫洞,除非有什么东西能够支撑它。

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奇异物质恰好成为开启虫洞之门的钥匙,奇异物质和地球上发现的物质甚至是反物质都不一样,这是一种全新的,不同的,具有疯狂属性的物质。奇网异物质同时具有负质量和正质量,宇宙中的其他一切都具有吸引力,使得两个物体相互靠近,但负质量是排斥的。它会把你推开。

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有了奇异物质,我们可以编织时空。宇宙的真空中甚至可能有这种奇异物质的候选者,真空中的量子涨落不断地产生粒子对和反粒子对,它们两两结合后瞬间湮灭,真空与正反粒子的不断结合而沸腾,我们可以操纵它们来产生类似于负质量的效果来稳定虫洞。

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一旦我们让虫洞保持开放,洞口两端就会一起开启,所以必须把虫洞的出口移动到想去的地方。我们可以从连接太阳系开始,把每个虫洞的一端留在绕地球的轨道上,通过跨越虫洞,开启跨越光年的星际人类文明。

然而,即使打开一个虫洞也会从根本上破坏宇宙,可能会产生时间旅行悖论。违反了宇宙的因果关系。因此,许多人认为,这不仅意味着虫洞不可能被制造出来,而且意味着它们根本不可能存在。所以现在,虫洞只存在于我们的想象里,以方程的形式存在。