人類對蟲洞的認知和幾種說法

人類對蟲洞的認知和幾種說法

蟲洞示意圖

蟲洞有幾種說法:

一是空間中的隧道,它就像一個球體,你要是沿球面走就遠了。但如果你走的是球裡的一條直徑就近了,蟲洞就是直徑!

二是黑洞與白洞的聯繫。黑洞可以產生一個勢阱,白洞則可以產生一個反勢阱。宇宙是三維的,將勢阱看作第四維,那麼蟲洞就是連接勢阱和反勢阱的第五維。假如畫出宇宙、勢阱、反勢阱和蟲洞的圖像,它就像一個克萊因瓶——瓶口是黑洞,瓶身和瓶頸的交界處是白洞,瓶頸是蟲洞!

三是你說的時間隧道,根據愛因斯坦所說的你可以進行時間旅行,但你只能看,就像看電影,卻無法改變發生的事情,因為時間是線性的,事件就是一個個珠子已經穿好,你無法改變珠子也無法調動順序!

四是周圍以固定方式受力,造成的巨大推力造成的受力空間搬運。比如一段真空在水中,以某種形狀突然受到水的填補,巨大的水壓所造成的壓力將其中的東西推出所形成的現象。或許這是可以通過借用自然中所擁有的力所可以實現的,就可借水流之力發電一樣,不過是再拐個彎。

我們討論的都是普通“完美”黑洞。細節上,我們討論的黑洞都不旋轉也沒有電荷。如果我們考慮黑洞旋轉同時/或者帶有電荷,事情會變的更復雜。特別的是,你有可能跳進這樣的黑洞而不撞到奇點。結果是,旋轉的或帶有電荷的黑洞內部連接一個相應的白洞,你可以跳進黑洞而從白洞中跳出來。這樣的黑洞和白洞的組合叫做蟲洞!

白洞有可能離黑洞十分遠;實際上它甚至有可能在一個“不同的宇宙”--那就是,一個時空區域,除了蟲洞本身,完全和我們在的區域沒有連接。一個位置方便的蟲洞會給我們一個方便和快捷的方法去旅行很長一段距離,甚至旅行到另一個宇宙。或許蟲洞的出口停在過去,這樣你可以通過它而逆著時間旅行。總的來說,它們聽起來很酷。

但在你認定那個理論正確而打算去尋找它們之前,你應該知道兩件事。首先,蟲洞幾乎不存在。正如我們上面我們說到白洞時,只因為它們是方程組有效的數學解並不表明它們在自然中存在。特別的,當黑洞由普通物質坍塌形成(包括我們認為存在的所有黑洞)並不會形成蟲洞。如果你掉進其中的一個,你並不會從什麼地方跳出來。你會撞到奇點,那是你唯一可去的地方!

還有,即使形成了一個蟲洞,它也被認為是不穩定的。即使是很小的擾動(包括你嘗試穿過它的擾動)都會導致它坍塌。

在史瓦西發現了史瓦西黑洞以後,理論物理學家們對愛因斯坦常方程的史瓦西解進行了幾乎半個世紀的探索。包括上面說過的克爾解、雷斯勒——諾斯特朗姆解以及後來的紐曼解,都是圍繞史瓦西的解研究出來的成果。我在這裡將介紹給大家的蟲洞,也是史瓦西的後代。

當物理學家們想到了白洞的時候,蟲洞第一次在史瓦西解中出現。物理學家們通過一個愛因斯坦的思想實驗,發現時空可以是彎曲的。在這種情況下,我們會十分驚奇的發現,如果恆星成了黑洞,那麼時空在史瓦西半徑,也就是視界的地方是與原來的時空完全垂直的。

人類對蟲洞的認知和幾種說法

蟲洞示意圖

自從在史瓦西解中發現了蟲洞,物理學家們就開始對蟲洞的性質感到好奇!

我們先來看一個蟲洞的經典作用:連接黑洞和白洞,成為一個愛因斯坦——羅森橋,將物質在黑洞的奇點處被完全瓦解為基本粒子,然後通過這個蟲洞(即愛因斯坦——羅森橋)被傳送到這個白洞的所在,並且被輻射出去。

蟲洞沒有視界,它有的僅僅是一個和外界的分解面。蟲洞通過這個分解面和超空間連接,但是在這裡時空曲率不是無限大。就好比在一個在平面中一條曲線和另一條曲線相切,在蟲洞的問題中,它就好比是一個四維管道和一個三維的空間相切,在這裡時空曲率不是無限大。因而我們可以安全地通過蟲洞,而不被巨大的引力所摧毀。

天體物理學家認為蟲洞是一種天然的時間機器,維持蟲洞的開放可以使回到過去或者進入未來,當然還沒證據顯示宇宙中存在“宏觀蟲洞,

天體物理學家稱蟲洞可能是一種天然的時間機器,雖然超越蟲洞的行為從沒有出現過,而且蟲洞本身是否真實存在也沒有直接證據證實,只是根據愛因斯坦的廣義相對論預言對這一奇特的時空進行研究。

天體物理學家埃裡克·戴維斯認為如果能維持一個蟲洞的連續開放,就可以回到過去或者進入未來世界,但是蟲洞在哪兒?還沒有發現蟲洞在現實宇宙中存在的證據。

奇異外來物質對其知之甚少其中將涉及到量子理論,因此在研究蟲洞之前,必須在蟲洞關閉之前完成時間旅行。

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