
咱在看科幻電影或者小說(shuō)的時(shí)候,是不是經(jīng)常會(huì)看到主角通過(guò)神秘的通道,一下子就穿越到了遙遠(yuǎn)的地方,甚至還能回到過(guò)去或者去到未來(lái)?這可不是作者瞎編的,現(xiàn)實(shí)里,科學(xué)家們也在研究類似的東西,這就是蟲洞和時(shí)空隧道。今天,咱就一起來(lái)嘮嘮這充滿神秘色彩的時(shí)空之旅理論。
1916 年,奧地利物理學(xué)家弗拉姆在研究黑洞的 Kerr 解時(shí),提出了一個(gè)腦洞大開的概念,那就是蟲洞。不過(guò)那時(shí)候,蟲洞還沒(méi)被大眾所熟知。直到 1935 年,愛因斯坦和他的助手羅森通過(guò)廣義相對(duì)論場(chǎng)方程,給出了一個(gè)模型,也就是后來(lái)大家說(shuō)的愛因斯坦 — 羅森橋 ,這才讓蟲洞慢慢走進(jìn)了人們的視野。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),蟲洞就像是把時(shí)空彎曲,讓兩個(gè)原本相距甚遠(yuǎn)的點(diǎn)靠近,中間再出現(xiàn)一條隧道,要是能通過(guò)這條隧道,那可就能實(shí)現(xiàn)瞬間轉(zhuǎn)移,甚至回到過(guò)去啦。1957 年,惠勒在演講中正式使用 “蟲洞” 這個(gè)詞,從此,這個(gè)神秘的概念就正式被大家叫開了。但愛因斯坦在論文里也明確表示,蟲洞可能只是理論模型,很難實(shí)現(xiàn),因?yàn)橐ㄟ^(guò)蟲洞,得把物體加速到超光速,這在相對(duì)論里根本行不通。
好多科學(xué)家都覺得,黑洞的中心可能就是蟲洞的入口。可讓人頭疼的是,目前觀測(cè)到離地球最近的黑洞 ——1560 光年外的蓋亞 BH1,以人類現(xiàn)在的科技,根本就到不了那兒 。1964 年,蘇聯(lián)物理學(xué)家諾維科夫根據(jù)史瓦西解,給出了一個(gè)相反的解。史瓦西黑洞是只進(jìn)不出,而諾維科夫的解是只出不進(jìn),也就是白洞。白洞的提出,給科學(xué)家們帶來(lái)了新靈感。美國(guó)宇宙學(xué)家、科學(xué)作家卡爾?薩根就想,黑洞只進(jìn)不出,白洞只出不進(jìn),那黑洞的另一側(cè)會(huì)不會(huì)就是白洞呢?于是,他把黑洞、蟲洞、白洞在理論上聯(lián)系起來(lái),形成了新的理論模型。
1980 年,卡爾?薩根和吉普?索恩合作,創(chuàng)作了第一部關(guān)于蟲洞旅行的小說(shuō)《接觸》 。2004 年,在索恩的指導(dǎo)下,又有了通過(guò)黑洞穿越的電影《星際穿越》 。索恩是著名的理論物理學(xué)家,對(duì)蟲洞研究很深。他發(fā)現(xiàn),理論上有兩種蟲洞可以穿越,一種是能瞬間移動(dòng)的歐幾里得蟲洞,另一種是不穩(wěn)定的洛倫茲蟲洞。洛倫茲蟲洞在特定條件下,是可以長(zhǎng)時(shí)間存在的。也就是說(shuō),蟲洞能打通兩個(gè)時(shí)空點(diǎn),進(jìn)去就能時(shí)空旅行,空間和時(shí)間任選,回到過(guò)去在理論上也沒(méi)問(wèn)題。
既然時(shí)空旅行能通過(guò)蟲洞實(shí)現(xiàn),那蟲洞到底在哪兒,又該怎么制造呢?理論上講,宇宙大爆炸初期可能留下了一些原初蟲洞,就像原初黑洞一樣,不過(guò)目前還沒(méi)被發(fā)現(xiàn)。要是想人工制造蟲洞,那就需要大量的負(fù)能量,這是一種有負(fù)質(zhì)量的物質(zhì)。比如卡西米爾效應(yīng),在真空中,兩個(gè)并排的金屬板之間會(huì)出現(xiàn)一種看不見摸不著的壓力,這就是負(fù)能量產(chǎn)生的。科學(xué)家推算過(guò),制造一個(gè) 1 厘米的黑洞,需要像地球這么大質(zhì)量的負(fù)能量;要是造一個(gè)能讓人通過(guò),還不會(huì)被張力撕碎的黑洞,那就需要超過(guò)銀河系質(zhì)量的負(fù)能量,這難度簡(jiǎn)直太大了。
再來(lái)說(shuō)說(shuō)時(shí)空隧道,其實(shí)它和蟲洞有點(diǎn)像,都是連接不同時(shí)空的通道。在一些科幻作品里,時(shí)空隧道常常被描繪成神秘的光帶或者漩渦。想象一下,你走進(jìn)一條發(fā)光的隧道,周圍的光線不斷變幻,等你走出去,就已經(jīng)到了另一個(gè)時(shí)代或者遙遠(yuǎn)的星球,是不是特別神奇?不過(guò)在現(xiàn)實(shí)中,時(shí)空隧道也還只是理論上的東西。根據(jù)廣義相對(duì)論,時(shí)空是可以彎曲的,要是彎曲到一定程度,就可能形成時(shí)空隧道。但要實(shí)現(xiàn)這么大程度的時(shí)空彎曲,需要巨大的能量,而這種能量,以人類目前掌握的科技,根本無(wú)法獲得。
雖然蟲洞和時(shí)空隧道現(xiàn)在都還停留在理論階段,可它們給了我們無(wú)限的想象空間。說(shuō)不定在未來(lái),人類真能找到蟲洞,或者掌握制造蟲洞、時(shí)空隧道的技術(shù),到那時(shí)候,時(shí)空旅行就不再是夢(mèng)。我們可以穿越到古代,看看秦始皇是怎么統(tǒng)一六國(guó)的,也能去到未來(lái),感受高科技帶來(lái)的奇妙生活;還能瞬間抵達(dá)遙遠(yuǎn)的星球,探索宇宙深處的奧秘。
蟲洞和時(shí)空隧道,就像是宇宙送給我們的神秘禮物,雖然現(xiàn)在還沒(méi)被我們打開,但只要人類保持對(duì)科學(xué)的好奇,不斷探索,說(shuō)不定哪天,就能揭開它們的神秘面紗,開啟真正的時(shí)空之旅。大家是不是也和我一樣,特別期待那一天的到來(lái)呢?
好啦,今天關(guān)于蟲洞和時(shí)空隧道的話題就聊到這兒。要是你對(duì)這方面感興趣,歡迎在評(píng)論區(qū)留言討論。別忘了給我點(diǎn)個(gè)贊,關(guān)注一下,讓我們一起探索更多有趣的科學(xué)知識(shí),祝大家都能財(cái)運(yùn)亨通,天天開心!





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