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“虫洞”已经被提出了近百年,为什么至今还没有找到?
虫洞其实只是一个科学假说,还停留在科幻当中,常常会被用来拍摄成科幻题材,目前科学家还没有找到任何虫洞存在的证据,也就是说,我们没有办法证明虫洞是真实存在的。
按照这个科学假说,我们知道,如果虫洞真的存在,我们也很难进入到其中,而且有可能会被潮汐力撕碎,如果真的能够进入,则会穿越到另外一个时空当中。
那具体是咋回事呢?
要了解虫洞之前,我们就得先简单的了解一下牛顿力学和相对论。
话说在1687年,牛顿发表了著名的《自然哲学的数学原理》,这本书可以说是科学史上最重要的著作之一。
在这本书中,牛顿构建了他的理论体系,也就是牛顿力学,并通过万有引力定律统一了宇宙中的物理学规律和地球上的物理学规律。
但任何体系的建构都需要做好各个物理量的定义,尤其是对时间和空间而言。
牛顿也对这两个重要的物理量进行了定义。
我们后来将其概括为牛顿的绝对时空观。
具体来说就是,牛顿认为,时间是均匀流逝的,对于任何人而言,一秒就是一秒,一分就一分,和运动状态无关;同样的,他认为空间也是如此,对于任何人而言,一厘米都是相同的,和运动状态无关。
而且时间和空间是彼此分立。
到了1905年,爱因斯坦提出了著名的狭义相对论,并且统一了时间和空间,他认为时间和空间不应该被分立开来看,而应该并称为时空。
爱因斯坦的数学老师闵可夫斯基在狭义相对论的基础上,提出了时间光锥的概念,解释了物质、信息、能量或者我们说事件的传播是受到光速的约束的。
到了1915年,爱因斯坦又提出了著名的广义相对论,把狭义相对论进一步地进行推广。
在广义相对论当中,爱因斯坦对于引力的本质进行了完全不同于牛顿的诠释,他认为引力的本质是时空的弯曲。
宇宙中的天体其实是都是贴着“测地线”在运动的,测地线的意思类似于平面中两点之间的最短距离。
比如:地球压完了周围的时空,月球就沿着时空的“测地线”在运动。
因为天体都是在四维时空中运动,从我们的角度来看就是月球绕着地球转。
1930年,爱因斯坦和他的助手罗森在求解广义相对论引力场方程时,就得到了一个解。
在后来被称为爱因斯坦-罗森桥,也就是虫洞。
它其实是连接两个遥远时空的隧道。
穿过它就可以直接跨越时空,而不需要受到光速的约束。
到此为止,你会发现,虫洞其实只是爱因斯坦在研究方程时的数学解,和实际的物理现象并没有什么关系。
实际上,当时的物理学也是这么认为的。
因此,关于“虫洞”的研究一直以来就没有什么进展,科学家在天文学观测时,也没有发现任何的虫洞,而且这种情况持续至今。
虽然虫洞并没有被发现,但是有一些科学家却在研究它。
比如:2017年的诺奖获得者基普·索恩,他因为引力波项目而获得物理学奖,是杰出的物理学家,同时它还是电影星际穿越的首席科学顾问,他就曾经从理论上论述了虫洞。
除了基普索恩这样的物理学界大佬研究过虫洞之外,也有一些其他的科学家在研究。
按照目前关于虫洞的理论,我们知道,虫洞可能存在于微观世界当中,而且它从出现到消失是非常快的,可以说是转瞬即逝。
除此之外,如果我们要使用虫洞,就需要利用卡西米尔效应。
也就是要往虫洞里灌负能量(奇异物质)。
通过理论计算,科学家发现,要把微小的虫洞打开到1光年的宽度,才能确保人类在靠近虫洞时不会被虫洞的潮汐力撕碎。
而把虫洞打开到1光年的宽度,至少需要6倍全宇宙总能量的负能量,可以说这对于人类而言根本是不可能做到的事情。
不过,按照虫洞理论的描述,如果人类真的打开了虫洞,并进入到其中,就可以穿越时空。
因此,通过了解虫洞理论,我们就会发现,我们很难能够观测到虫洞的存在,其实我们也无法去使用虫洞。
这也是为什么目前虫洞还停留在科幻的阶段。
因此,我们也就没有办法知道,虫洞里到底有什么了。
“虫洞”已经被提出了近百年,为什么至今还没有找到?
1. 虫洞概念自提出以来,一直停留在理论阶段,未曾有确凿的证据证明其存在。
科学家们至今未能发现虫洞的踪迹,虫洞的存在依然是个未解之谜。
2. 虫洞理论认为,若虫洞真实存在,人类可能难以进入其中,且一旦进入,可能遭遇强大的潮汐力而被撕裂。
即便能够进入,理论上会进入另一个时空。
虫洞的这些特性使得对其的探索充满未知和挑战。
3. 要理解虫洞,有必要先了解牛顿力学和相对论。
牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》中构建了牛顿力学体系,并定义了时间和空间。
然而,相对论的提出改变了我们对时间和空间的看法。
4. 1905年,爱因斯坦提出狭义相对论,并提出了时空的概念,认为时间和空间是相互联系的。
1915年,广义相对论进一步推广了这一理论,提出了时空弯曲的概念,即引力是由物体对时空造成的弯曲所引起的。
5. 1930年,爱因斯坦和罗森在研究广义相对论时,得到了一个被称为爱因斯坦-罗森桥的解,即虫洞的理论模型。
虫洞被认为是连接两个遥远时空的隧道,理论上可以实现时空穿越。
6. 尽管虫洞的数学模型存在,但物理学家们普遍认为虫洞与实际物理现象无关。
在天文学观测中,科学家们也未发现虫洞的存在,这一情况至今没有改变。
7. 一些科学家,如2017年诺贝尔物理学奖得主基普·索恩,对虫洞进行了理论研究。
他们认为虫洞可能存在于微观世界中,并且存在的时间非常短暂。
8. 要利用虫洞,理论上需要利用负能量(奇异物质)来稳定虫洞,但所需的能量规模远远超出人类目前的能力。
因此,尽管虫洞的概念令人兴奋,但实际应用上仍遥不可及。
9. 虫洞理论揭示了人类穿越时空的梦想,然而,现实中的观测难题和技术的局限使得虫洞仍然只是一个科幻概念。
我们尚无法知晓虫洞的真正面貌,也未能证实其是否存在。
虫洞是否真实存在
1. 到2023年10月15日,科学界尚未找到确凿证据证明虫洞真实存在。
2. 虫洞这一概念最初由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆于1916年提出,并于1935年通过爱因斯坦和纳森·罗森的研究得以完善,被称作爱因斯坦—罗森桥。
3. 虫洞通常被认为是宇宙中可能存在的捷径,物体通过这一捷径可在瞬间完成时空转移。
然而,爱因斯坦本人并不认为虫洞是实际存在的,因此,在之后的几十年中,虫洞一直被认为仅是数学上的概念。
4. 迄今为止,科学家们还未观察到虫洞存在的证据。
5. 为了与其它类型的虫洞区分,通常所称的“虫洞”应被称作“时空洞”。
6. 虫洞的性质之一是相对论中描述的,被视为宇宙中的高速通道。
然而,量子理论告诉我们,虫洞不可能成为宇宙的高速通道。
7. 虫洞的存在依赖于一种奇异的负能量性质。
只有负能量才能维持虫洞的存在,并保持虫洞与外界时空的分解面持续开放。
8. 狄拉克在芬克尔斯坦参照系的基础上发现,参照系的选择有助于更易或更难地分析物理问题。
在狄拉克的另一参照系中,负能量较易实现,因为能量的表现形式与观测物体的速度有关。
9. 根据参照系的不同,负能量较易实现。
当物体以近光速接近虫洞时,虫洞周围的能量自然变为负值。
因此,接近光速的物体可以进入虫洞,而速度过高则无法进入。
10. 这是虫洞的一个特殊性质。
以上内容参考自网络百科-虫洞。
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