別把黑洞當蟲洞,進這兩個洞生死結果完全不一樣

別把黑洞當蟲洞,進這兩個洞生死結果完全不一樣

有人老弄不清黑洞和蟲洞的區別,還煞有介事的問,那種“洞”穿越更靠譜呢?

時空通訊認為蟲洞可以穿越,黑洞不可以穿越。但有人認為“溫和”的黑洞也可以穿越,時空通訊不敢苟同。

這兩個“洞”是完全不同的兩種事物,性質和表現都不一樣,黑洞是一種極端天體,蟲洞連天體也算不上,只是一種現象。

黑洞是大質量恆星在生命演化後期,發生超新星大爆炸後,拋棄了外圍大部分氣體物質,留下中心的星核。這個星核質量達到太陽3倍左右(科學界尚無統一標準),就會坍縮成一個黑洞。中子星通過吸積或者合併,超過了上述質量,也會坍縮成一個黑洞。

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黑洞會不斷的吸取吞噬周邊天區的恆星或星際物質,越長越大。

但不管質量長得多大,其中心只有一個無限小,也可以視為無體積的奇點。這個奇點曲率無限大,密度無限大,溫度無限高。

所謂曲率就是引力對周邊時空的扭曲程度,黑洞對時空的無限扭曲範圍限定在其史瓦西半徑(事件視界)內,這個半徑與黑洞質量成正比。如果是一個3倍太陽質量的黑洞,其史瓦西半徑為9公里。

想一想,我們太陽半徑為69.6萬公里,如果成為黑洞,必須縮小到自己的史瓦西半徑內,只有3公里。在這個範圍,這個黑洞的引力場才會成為無限大,達到連光也無法逃逸。

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進入這個範圍的物質,不管進入前是什麼狀態,都再也不能保持,只剩下質量、角動量、電荷三個基本物理量,這就叫黑洞無毛。

一切進入史瓦西半徑的物質,包括光都無可奈何的向中心那個奇點深淵墜落墜落,永遠無止境的墜落,最終變成另一個時空(超時空)的東西。

所以大家想一想,黑洞這種極端性質的天體能夠穿越嗎?

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如今有一種白洞理論,認為黑洞光吃不拉,白洞光拉不吃,白洞拉出來的東西就是黑洞吃進去的。

因此一個白洞就連著一個黑洞,從黑洞進去,從白洞出來,就是時空穿越,從一個時空到達另一個時空,大大超過光速。

但白洞拉出來的東西還是原來的東西嗎?只不過是一堆基本粒子而已。

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如果一個大傻從黑洞進去,被無限的引力潮汐力撕碎成基本粒子都不算的某種超時空玩意(不能叫物質了,物質是我們這個世界的叫法,有特定的含義),然後在白洞再以基本粒子的形式吐出來,這就算穿越了?還能變回大傻?

何況白洞迄今為止並沒有發現,依然存在於預言的幻想中。還有一種溫和黑洞理論,要說清楚更麻煩,就不說了,反正我不苟同。

那麼蟲洞是什麼呢?其實也是一種引力場的產物,是愛因斯坦引力場論中的一個解。

如果把黑洞和天體比作大江大海中波濤洶湧的激流,蟲洞就是這些激流沖刷出來的一些漩渦。這種旋渦當然不是水的漩渦,也不是氣流的漩渦,是時空的漩渦。所以蟲洞不是實體天體,只是一種現象。

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愛因斯坦廣義相對論認為,質量能夠對周邊時空施加影響,這種影響的結果就是扭曲時空,或者叫彎曲時空。

質量越大的物體對時空的扭曲就越大。在宇宙中充滿著大大小小的天體或者天體集群,比如大型黑洞和星團、星系、星系團等等。這些大質量天體對周圍時空會造成極端的扭曲,而且扭曲的時空相互膨脹和影響,就會形成大大小小的時空漩渦。

在這些漩渦的中心有可能出現一個孔洞,這個孔洞就是蟲洞,又叫愛因斯坦~羅森橋,也可以叫時空隧道。

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這種蟲洞就像一座橋樑或者隧道,把相隔很遠的兩個時空連接起來,本來平時要打很大彎子才能夠到達的地方,通過這個孔洞,一下子就穿過去了。

或許幾分鐘,或許幾個小時,或者幾天,就能夠穿越幾光年甚至若干光年,你說超光速多少倍?

這種超光速並不違背相對論的光速藩籬原則,因為飛船本身並沒有超光速,原本開多快還是開多快,只不過是走了捷徑而已。有人認為穿越蟲洞會發生時光倒流現象,那是完全不知道蟲洞為何物的扯蛋話。

這樣什麼超光速發生的祖孫悖論、時間膨脹等等效應就不會發生,一切正常,多好。

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但這個方法有幾個問題,目前還沒有解決。

一是這個蟲洞像白洞一樣,還只是一個科幻式的預言。雖然時空彎曲證實了,引力場論其中的一個解~黑洞也證實了,這種中間有孔洞的時空漩渦還沒有任何觀測證據,以後能不能發現還是一個未知數;

二是蟲洞是隨機出現的,即使找到了,就一定是穿到你要去的地方嗎?或者說你知道它穿越到哪裡去了嗎?

三是這種蟲洞肯定不斷變化著,其穩定性誰也不知道。你看到一個漩渦就鑽過去,它能夠老老實實的呆在那裡讓你鑽過去再變化嗎?鑽到一半它就沒了,或者你邊鑽它邊變化,扭來扭去把你販賣到哪去了也不知道,失聯的孩子還能找到回孃家的路嗎?

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所以理論上蟲洞是今後人類深空遠航突破速度瓶頸的一個方法,但還是一個沒影子的事,即使有一天真的發現了蟲洞的存在,怎麼利用也還有諸多問題需要解決。

我說了這麼多,不知道大家對黑洞和蟲洞有沒有一個更通俗性的瞭解了?再也不會混淆這兩個概念了吧?如果能為你解了一點點惑,就倍感幸運,也有成就感,並非常感謝你的關注和認同。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,本號發表的所有文章都屬原創,請尊重作者版權,謝謝關注支持。

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