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“虫洞”是什么意思?
虫洞是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。
虫洞是1930年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的,认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。
暗物质维持着虫洞出口的敞开。
虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性。
虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道,所以也叫"灰道"。
虫洞的性质
利用相对论在不考虑一些量子效应和除引力以外的任何能量的时候,我们得到了一些十分简单、基本的关于虫洞的描述。
这些描述十分重要,但是由于我们研究的重点是黑洞,而不是宇宙中的洞,因此我在这里只简单介绍一下虫洞的性质,而对于一些相关的理论以及这些理论的描述,这里先不涉及。
虫洞是什么意思
1、虫洞(Wormhole)又称爱因斯坦-罗森桥,也译作蛀孔。
是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。
虫洞是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念,1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的,认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。
2、由阿尔伯特·爱因斯坦提出该理论。
简单地说,“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。
暗物质维持着虫洞出口的开启。
虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性。
虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道,所以也叫灰道。
虫洞什么是什么
简单的来说,虫洞(Wormhole)是根据广义相对论 理论,假想而成的一个穿过超空间、在两个相距遥远 的空间间建立联系的隧道。
在人们的设想中可以通过 穿过(测量)长度很短的虫洞,从而跨越长距离的通 常的时空。
如果举例子的话,可以将一张纸条视作通 常的空间,那么从位于纸条一端的一点到位于另一端 的一点需要跨过一段距离;然而如果我们把纸条两端 接在一起,那么两点间的距离就很短了。
虫洞就类似 这种“接起来”的两端。
虫洞实际上是个很早就诞生的概念,在1916年就从 爱因斯坦场方程的解中发现了它,并由美国物理学家 惠勒在20世纪50年代正式提出这一概念。
随后在80 年代中期,惠勒的学生基普•索恩对虫洞进行了定量 计算,并推断了其性质。
通过计算可以得知,如果要 维持一个虫洞保持张开状态使其能够通过类似都教授 这样的宏观物体,那么必须需要一类称作“奇异物”的 特殊物质贯穿并支撑虫洞。
之所以称为奇异物,是因 为这种物质需要具有负的能量密度。
如何理解“负的 能量密度”能?简单的说,那就是对于通常物质而 言,它们具有将光进行汇聚的引力效应,在物理上被 等价的称为“正能量密度”。
而奇异物则可以让光线发 散,因此从光的角度来说,奇异物的能量密度为负。
从量子物理上来说,在微观的普朗克尺度(约 1.6×10-35米)和普朗克时间(约10-43秒)上,由 于量子涨落的存在,可以造成一定概率的时空扭曲, 从而形成微型的虫洞。
不过这种虫洞的尺寸也在普朗 克尺度水平,无法用于传递都教授这种宏观物体。
因 此一个假想的可行的方式是通过某种手段,将处于普 朗克尺度的虫洞抓住并放大到宏观尺度,并通过奇异 物维持其存在。
然而,假设是美好的,但是理论计算 却不这么认为。
首先,具有负能量密度的奇异物是否 存在在科学上还存在争议。
其次,即使奇异物存在, 需要维持一个宏观虫洞所需的物质的质量也是十分惊 人的。
由于虫洞内部引力和半径呈负相关,而半径又 和需要的奇异物质量呈正相关,因此如果要建立一个 引力小到不足以撕碎都教授的虫洞的话,其半径需要 超过数万公里,而维持如此大的虫洞质量则是太阳的 数万倍。
最后,霍金等人也通过计算表明,宏观时空 固有的拓扑属性是无法改变的,即宏观的虫洞是无法 凭空产生的。
从以上可见,依靠虫洞进行空间旅行, 或者像剧中所说的“存在于虫洞中”,实际上都还只是 人类美好的幻想。
此外,电视中展现的教授消失(或出现)的场景,事 实上并不像是虫洞造成的。
这是由于假设存在一个宏 观虫洞,那么我们应该可以看见从虫洞另一端所传来 的光,这使得虫洞看起来更像是一个展现着另一端景 象的球状(或其他形状,取决于奇异物的分布)空 间。
从这一角度来说,漫画《机器猫》中的“随意 门”的特点反而更接近于一个虫洞。
因此严格来说, 电视剧展现的都教授“穿越时空”场景并不像是虫洞造 成的。
如果从更准确的角度解读的话,都教授能拥 有“时不时的出现在地球上,然后又莫名其妙消失”的 特殊能力,其实可能是由于都教授这个个体是整体量 子化形式而导致的。
当然,“整体量子化”也是来源于 《球状闪电》及《三体》的科学幻想而已。
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